（15分）目前，全世界的鎳消費(fèi)量?jī)H次于銅、鋁、鉛、鋅，居有色金屬第五位。鎳行業(yè)發(fā)展蘊(yùn)藏著巨大的潛力。鎳化合物中的三氧化二鎳是一種重要的電子元件材料和二次電池材料。工業(yè)上可利用含鎳合金廢料（除鎳外，還含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等雜質(zhì)）制取草酸鎳，然后高溫煅燒草酸鎳來(lái)制取三氧化二鎳。

已知：①草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水，且溶解度：NiC2O4> NiC2O4·H2O> NiC2O4·2H2O

②常溫下，Ksp[(Fe(OH))3]=4.0×10-38,lg5=0.7

根據(jù)下列工藝流程圖回答問(wèn)題：

（1）加6%的H2O2時(shí)，溫度不能太高，其目的是 。若H2O2在一開(kāi)始酸溶時(shí)便與鹽酸一起加入，會(huì)造成酸溶過(guò)濾后的濾液中增加一種金屬離子，用離子方程式表示這一情況 。

（2）流程中有一步是調(diào)pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，常溫下當(dāng)溶液中c (Fe3+)=0.5×10-5mol/L時(shí)，溶液的pH= 。

（3）流程中加入NH4F的目的是 。

（4）將最后所得的草酸鎳晶體在空氣中強(qiáng)熱到400℃，可生成三氧化二鎳和無(wú)毒氣體，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（5）工業(yè)上還可用電解法制取三氧化二鎳，用NaOH溶液調(diào)節(jié)NiCl2溶液的pH至7.5，再加入適量Na2SO4進(jìn)行電解，電解產(chǎn)生的Cl2其80%的可將二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。寫(xiě)出Cl2氧化Ni(OH)2生成三氧化二鎳的離子方程式 ；將amol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量是 。

（6）近年來(lái)鎳氫電池發(fā)展很快，它可由NiO(OH)跟LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合價(jià)均可看作是零)組成：6NiO(OH)+LaNi5H6 LaNi5+6Ni(OH)2。該電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是 。

 

（15分）（1）減少過(guò)氧化氫的分解（1分） Cu+ H2O2+2H+= Cu2++ 2H2O（2分）

（2）3.3（2分）

（3）除去Ca2+、Mg2+（2分）

（4）4(NiC2O4·2H2O)+3O2 2Ni2O3+8CO2+8H2O（2分）

（5）Cl2+2Ni(OH)2+2OH-=Ni2O3 +2Cl-+3H2O（2分） 1.25a mol（2分）

（6）LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6 H2O（2分）

【解析】

試題分析：（1）過(guò)氧化氫受熱易分解，所以溫度不能過(guò)高的原因是減少過(guò)氧化氫的分解；Fe、Ca、Mg均與鹽酸直接反應(yīng)，過(guò)氧化氫的加入造成酸溶過(guò)濾后的濾液中增加一種金屬離子，則該金屬離子只能是銅離子，所以反應(yīng)的離子方程式為Cu+ H2O2+2H+= Cu2++ 2H2O；

（2）Ksp[(Fe(OH))3]=4.0×10-38=c(Fe3+)c(OH-)3，c(OH-)3=8×10-33mol/L，c(OH-)=2×10-11mol/L，所以c(H+)=5×10-4，lg5=0.7，所以pH=3.3；

（3）加入NH4F后的操作是過(guò)濾，說(shuō)明該過(guò)程有沉淀產(chǎn)生，所以加入NH4F的目的是除去Ca2+、Mg2+；

（4）根據(jù)題目可知無(wú)毒氣體是二氧化碳，

所以化學(xué)方程式為4(NiC2O4·2H2O)+3O2 2Ni2O3+8CO2+8H2O；

（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)理論，Cl2氧化Ni(OH)2生成三氧化二鎳，自身被還原為氯離子，化學(xué)方程式為Cl2+2Ni(OH)2+2OH-=Ni2O3 +2Cl-+3H2O；amol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，需要氯氣0.5amol，氯氣的利用率是80%，則電解過(guò)程中的氯氣是0.5amol/0.8，每生成1mol氯氣轉(zhuǎn)移2mol電子，所以外電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量是0.5amol/0.8×2=1.25amol；

（6）NiO(OH)中Ni的化合價(jià)是+3價(jià)，Ni(OH)2中Ni是+2價(jià)，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，所以放電時(shí)負(fù)極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，LaNi5H6為負(fù)極反應(yīng)物質(zhì)，LaNi5H6中各元素化合價(jià)均可看作是零，所以化合價(jià)升高的只能是H元素，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)aNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6 H2O。

考點(diǎn)：考查溶度積的計(jì)算，流程的分析，化學(xué)方程式的判斷與書(shū)寫(xiě)，氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，電化學(xué)理論的應(yīng)用

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省鷹潭市高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）

已知元素A、B、C、D、E、F均屬前四周期且原子序數(shù)依次增大, 其中A含有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同，C的基態(tài)原子2p軌道有2個(gè)未成對(duì)電子；C與D形成的化合物中C顯正化合價(jià)；E的M層電子數(shù)是N層電子數(shù)的4倍，F(xiàn)除最外層原子軌道處于半充滿(mǎn)狀態(tài)，其余能層均充滿(mǎn)電子，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）元素A、B、C的第一電離能由小到大的是_______（用元素符號(hào)表示)。

（2）F原子的外圍電子排布式為_(kāi)______，F(xiàn)的晶體中原子的堆積方式是下圖中的_______(填寫(xiě)“甲”、“乙”或“丙”)。

（3）B與C形成的四原子陰離子的立體構(gòu)型為 ，其中B原子的雜化類(lèi)型是 。

（4）任寫(xiě)一種與AB－離子互為等電子體的離子 。

（5）F(OH)2難溶于水，易溶于氨水，寫(xiě)出其溶于氨水的離子方程式 。

（6）D和E形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,其化學(xué)式為 ，

已知晶體的密度為g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，

則晶胞邊長(zhǎng)a= cm。（用、NA的計(jì)算式表示)

（7）A、B、C三種元素和氫元素形成的氰酸有兩種結(jié)構(gòu)，一種分子

內(nèi)含有叁鍵，稱(chēng)為氰酸，另一種分子內(nèi)不含叁鍵，稱(chēng)為異氰酸，

且兩種結(jié)構(gòu)中所有原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，分子中也不含環(huán)狀結(jié)構(gòu)。請(qǐng)分別寫(xiě)

出氰酸和異氰酸的結(jié)構(gòu)式：_______________、______________。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省鷹潭市下學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)高一化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

反應(yīng)A(g)＋B(g)  C(g)＋D(g)過(guò)程中的能量變化如圖所示，由此可判斷（ ）

A．1molA與1molB充分反應(yīng)后，能量變化為ΔE

B．加入催化劑后，反應(yīng)加快，ΔE減小

C．反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能

D．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率增大

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省高三4月聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

（14分）近幾年來(lái)，我國(guó)中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾天氣，面對(duì)全球近期的氣候異常，環(huán)境問(wèn)題再次成為焦點(diǎn)。非金屬氧化物的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑之一。請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)，回答下列問(wèn)題：

Ⅰ、目前，消除氮氧化物污染有多種方法。

（1）用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：

①CH4（g）+4NO2（g）＝4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g） △H＝－57kJ?mol-1

②4CH4（g）+4NO（g）＝2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；△H＝－1160kJ?mol-1

③H2O（g）＝H2O（l） △H＝－44.0kJ?mol-1

寫(xiě)出CH4（g）與NO2（g）反應(yīng)生成N2（g），CO2（g）和H2O（l）的熱化學(xué)方程式________________。

（2）用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為：C(s)+ 2NO（g） N2（g）+CO2（g）某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，恒溫（T℃）條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：

濃度（mol/L）

時(shí)間（min）

NO

N2

CO2

0

0.100

0

0

10

0.058

0.021

0.021

20

0.040

0.030

0.030

30

0.040

0.030

0.030

40

0.032

0.034

0.017

50

0.032

0.034

0.017

①T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)___________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

②30 min后改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是___________________。

③若30min后升高溫度重新達(dá)到平衡時(shí)，容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5：3：3，則該反應(yīng)

△H_________0（填“＜”“＞”“＝”）。

Ⅱ、某科研小組為治理SO2對(duì)大氣的污染，利用煙氣中的SO2為原料制取硫酸。

（1）利用原電池原理，用SO2、O2和H2O來(lái)制備硫酸，該電池用多孔材料作電極，它能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請(qǐng)寫(xiě)出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式__________。

（2）利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。

①常溫時(shí)吸收液吸收SO2的過(guò)程中，pH隨n(SO32－)：n(HSO3－)變化關(guān)系如下表：

n(SO32－)：n(HSO3－)

91：9

1：1

1：91

pH

8.2

7.2

6.2

以下離子濃度關(guān)系的判斷正確的是

A．NaHSO3溶液中c（H+）＜c （OH-）

B．Na2SO3溶液中c（Na+）＞c （SO32-）＞c （HSO3-）＞c （OH-）＞c（H+）

C．當(dāng)吸收液呈中性時(shí)，c（Na+）＞c （HSO3-）＞c （SO32-）＞c（OH-）＝c（H+）

D．當(dāng)n(SO32－)：n(HSO3－)＝1:1時(shí)，c（Na+）=c （HSO3-）+2c （SO32-）

②然后電解該NaHSO3溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請(qǐng)寫(xiě)出開(kāi)始時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式______________________________________。

 

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省高三4月聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（部分物質(zhì)和條件已省去），C、X均是單質(zhì)，H溶液呈淺綠色，I溶液呈棕黃色。下列有關(guān)判斷正確的是

A. X固體可能是碘單質(zhì)

B. 圖中所示反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)

C. 1mol C與E溶液完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA（NA為阿伏加德羅常數(shù)）

D. E、H、I溶液配制時(shí)，均需加酸防止其水解

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省盟校高三第二次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

在不同溫度下，水溶液中c(H＋)與c(OH－)有如圖所示關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液和c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液pH值大�。�

pH（c）＞pH（a）

B．d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中大量存在：K+、Ba2＋、NO3－、I－

C．25℃時(shí)，Ka(HF)＝3.6×10－4,Ka（CH3COOH）＝1.75×10－5,

0.1mol/L的NaF溶液與0.1mol/L 的CH3COOK溶液相比：

c(Na＋)－c(F－)＞c(K＋)－c(CH3COO－)

D．如b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中只含NaHA，則溶液中粒子濃度大小：

c(HA－)＞c(H2A)＞c(H＋)＞c(A2－)

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省協(xié)作體高三第二次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

【化學(xué)—選修2：化學(xué)與技術(shù)】（15分）

化學(xué)是人類(lèi)進(jìn)步的關(guān)鍵，化學(xué)為人類(lèi)的生產(chǎn)、生活提供了物質(zhì)保證。

Ⅰ．氮的化合物是重要的化工產(chǎn)品。其生產(chǎn)方法也在逐漸改進(jìn)中，各國(guó)科學(xué)家均在為提高其產(chǎn)量，降低能耗做各種有益的探究。

（1）25℃時(shí)合成氨反應(yīng)熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)，ΔH=-92.4kJ/mol 。 在該溫度時(shí)，取1molN2和3molH2放在密閉容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是小于92.4kJ。其原因是_________________________________。

（2）近年有人將電磁場(chǎng)直接加在氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)的容器內(nèi)，在較低的溫度和壓強(qiáng)條件下合成氨，獲得了較好的產(chǎn)率。從化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)角度分析，電磁場(chǎng)對(duì)合成氨反應(yīng)的作用是 ；與傳統(tǒng)的合成氨的方法比較，該方法的優(yōu)點(diǎn)是 。

Ⅱ．(3)鹵水中蘊(yùn)含著豐富的鎂資源，經(jīng)轉(zhuǎn)化后可獲得MgCl2粗產(chǎn)品。從鹵水中提取鎂的步驟為：

a．將海邊大量存在的貝殼煅燒成石灰，并將石灰制成石灰乳；

b．將石灰乳加入到海水沉淀池中經(jīng)過(guò)濾得到Mg(OH)2沉淀；

c.在Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl2·6H2O；

d．將MgCl2·6H2O在一定條件下加熱得到無(wú)水MgCl2；

e．電解熔融的氯化鎂可得到Mg。

①步驟d中的“一定條件”指的是 。

②有同學(xué)認(rèn)為：步驟b后可加熱Mg(OH)2得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬鎂，這樣可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，你同意該同學(xué)的想法嗎?為什么?

(4) 鈾是核反應(yīng)最重要的燃料，已經(jīng)研制成功一種螫合型離子交換樹(shù)脂，它專(zhuān)門(mén)吸附海水中 的U4+，而不吸附其他元素。其反應(yīng)原理為 (樹(shù)脂用HR代替)，發(fā)生離子交換后的離子交換膜用酸處理還可再生并得到含鈾的溶液，其反應(yīng)原理為： 。

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省撫州五校高三5月聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

T℃時(shí)，A氣體與B氣體反 應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過(guò)程中A、B、C濃度變化如圖（Ⅰ）所示，若保持其他條件不變，溫度分別為T(mén)1和T2時(shí)，B的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖（Ⅱ）所示�，F(xiàn)向一體積可變的密閉容器中通入等物質(zhì)的量的A氣體和B氣體，在恒溫條件下發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ后，再升高到某溫度，繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ。下列敘述中正確的是（ ）

A．該反應(yīng)在高溫時(shí)才能自發(fā)進(jìn)行

B．反應(yīng)從開(kāi)始到平衡狀態(tài)Ⅰ的過(guò)程中，反應(yīng)向正向進(jìn)行，A的體積分?jǐn)?shù)一直在減少

C．平衡狀態(tài)Ⅰ到平衡狀態(tài)Ⅱ的過(guò)程中，平衡向逆向移動(dòng)，A的體積分?jǐn)?shù)一直沒(méi)有變化

D．反應(yīng)從開(kāi)始到平衡狀態(tài)Ⅱ的過(guò)程中，平衡常數(shù)K和A的轉(zhuǎn)化率都是先增大后減少

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2013-2014江西省南昌市高一文理分科測(cè)試化學(xué)試卷（解析版） 題型：簡(jiǎn)答題

（6分）某鏈烴3.6g和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，控制反應(yīng)條件使其僅生成一氯代物，將反應(yīng)生成的氣體（一氯代物為液體）用NaOH溶液吸收恰好和0.1mol·L－1 NaOH溶液500mL完全反應(yīng)，試解答下列問(wèn)題：

（1）求該烴的相對(duì)分子質(zhì)量；

（2）若該烴既不能使酸性KMnO4溶液褪色，又不能使溴水褪色，試求該烴的分子式。

（3）若該烴的一氯代物只有一種，試確定該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 （要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

 

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