【題目】納米材料鎳粉(Ni)是一種高性能電極材料。其制備過程如下:

步驟I:取0.2 mol·L-1的硝酸鎳溶液,調(diào)節(jié)pH除鐵后,加入活性炭過濾。

步驟Ⅱ:向所得濾液中滴加1.5mol·L-1的NaHCO3溶液使Ni2+完全沉淀,生成xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O。

步驟Ⅲ:將產(chǎn)生的沉淀用大量高純水清洗并用離心機甩干。

步驟Ⅳ:加入稍過量的肼溶液(N2H4·H2O),使上述沉淀還原完全,將生成的Ni水洗后,再用95%的乙醇浸泡后晾干。

⑴步驟I中去除雜質(zhì)Fe3+(使其濃度<10-6 mol·L-1),需調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為___________。(Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39

⑵當(dāng)x:y:z=1:1:1時,寫出步驟Ⅱ中產(chǎn)生沉淀的離子方程式:___________

⑶步驟Ⅳ中采用95%的乙醇浸泡的目的是___________。

⑷為測定xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O的組成,進行如下實驗:

①準確稱取7.54 g樣品與過量的肼溶液(N2H4·H2O)充分反應(yīng),共收集到1.12 LN2和CO2混合氣體(已換算成標準狀況)。

②另取等質(zhì)量的樣品充分灼燒,冷卻后稱得殘留固體NiO的質(zhì)量為4.5g。

通過計算確定xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O的化學(xué)式__________(寫出計算過程)。

【答案】 3~7 2Ni2+4HCO3=NiCO3·Ni(OH)2·H2O↓3CO2 除去水,便于快速晾干 n(CO2) + n(N2)= =0.05mol;n(NiO)= =0.06mol

設(shè)7.54g樣品中含有NiCO3、Ni(OH)2的物質(zhì)的量分別為a、b,則有:a + =0.05mol,a+b=0.06mol 解得:a=0.02 mol、b=0.04 mol。7.54g樣品中含有結(jié)晶水的物質(zhì)的量:n(H2O)=(7.54g-0.02mol×119 g·mol—1-0.04mol×93 g·mol—1)÷18 g·mol—1=0.08 mol,n(NiCO3):n[Ni(OH)2]:n (H2O)=0.02 mol:0.04 mol:0.08 mol =1:2:4 故該樣品的化學(xué)式為NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O

【解析】 ⑴根據(jù)Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39Ni2+開始沉淀的pH=14-(-lg) =14-(-lg )=14-(-lg1×10-7)=7,Fe3+沉淀完全時的pH=14-(-lg) =14-(-lg )=14-(-lg1×10-11)=3,步驟I中去除雜質(zhì)Fe3+,需調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為3~7,故答案為:3~7;

當(dāng)x:y:z=1:1:1時,步驟中產(chǎn)生沉淀的離子方程式2Ni2+4HCO3=NiCO3·Ni(OH)2·H2O↓3CO2,故答案為:2Ni2+4HCO3=NiCO3·Ni(OH)2·H2O↓3CO2;

步驟中采用95%的乙醇浸泡可以除去水,便于快速晾干,故答案為:除去水,便于快速晾干

(4). n(CO2) + n(N2)= =0.05mol;n(NiO)= =0.06mol。

設(shè)7.54g樣品中含有NiCO3、Ni(OH)2的物質(zhì)的量分別為a、b,則有:a + =0.05mola+b=0.06mol ;解得:a=0.02 mol、b=0.04 mol。7.54g樣品中含有結(jié)晶水的物質(zhì)的量:n(H2O)=(7.54g-0.02mol×119 g·mol—1-0.04mol×93 g·mol—1)÷18 g·mol—1=0.08 mol,n(NiCO3):n[Ni(OH)2]:n (H2O)=0.02 mol:0.04 mol:0.08 mol =1:2:4 ,故該樣品的化學(xué)式為NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O,故答案為:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室采用如下圖所示的裝置制取氯化銅(部分儀器和夾持裝置已略去)。

(1)C中試劑是____________

(2)下列說法不正確的是______________。

A.玻璃纖維的作用是防止E中液體倒吸入D中

B.E中液體用于吸收多余的氯氣和氯化氫

C.要使B中產(chǎn)生氯氣,應(yīng)先加熱圓底燒瓶,再滴加濃鹽酸

D.實驗中加熱的先后順序為:先加熱圓底燒瓶B,再加熱硬質(zhì)玻璃管D

(3)寫出B 中反應(yīng)的離子方程式___________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知X、Y、Z、W是短周期中原子序數(shù)依次增大的4種主族元素。X元素原子的最外層未達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì);元素Y 的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍;Z元素+2價陽離子的核外電子排布與氖原子相同;W的單質(zhì)常溫常壓下為氣態(tài)。

回答下列問題:

(1)元素W在周期表中位于第 ________ 周期,第 ________ 族。

(2)從空氣中獲得的X元素單質(zhì)的電子式: ________ 。

(3)比較Y與Z形成的簡單(單原子)離子的半徑相對大。________用離子符號表示)。

(4)管道工人曾經(jīng)用X的氫化物檢驗W單質(zhì)是否泄漏。W單質(zhì)能將X從其氣態(tài)氫化物中置換出來。試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________ ;W單質(zhì)泄漏時出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ________ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在容量瓶上無需有的標記是

A. 刻度線 B. 溫度 C. 濃度 D. 規(guī)格(容量)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】700℃,向容積為2L的密閉容器中充入一定量的COH2O,發(fā)生反應(yīng)

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表表中t2>t1):

反應(yīng)時間/min

n(CO)/mol

n(H2O)/ mol

0

1.20

0.60

t1

0.20

t2

0.80

依據(jù)題意回答下列問題:

(1)反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)= mol·L-1·min-1

(2)保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到達平衡時,n(CO2)= mol。

(3)溫度升至800℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64,正反應(yīng)為 反應(yīng)(填放熱吸熱)。

(4700℃時,向容積2L的密閉容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物質(zhì)的量分別為1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol,則此時該反應(yīng)v(正) v(逆)(填>、<=)。

(5)該反應(yīng)在t1時刻達到平衡、在t2時刻因改變某個條件濃度發(fā)生變化的情況:圖中t2時刻發(fā)生改變的條件是 、 (寫出兩種)。

(6)若該容器體積不變,能判斷反應(yīng)達到平衡的是

①c(CO)與c(H2)的比值保持不變

v(CO2)v(H2O)

③體系的壓強不再發(fā)生變化

④混合氣體的密度不變

⑤體系的溫度不再發(fā)生變化

⑥氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物F是一種最新合成的溶瘤藥物,可通過以下方法合成:

F中所含官能團名稱為_____________。

A→B的反應(yīng)類型是_____________

C的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。

⑷寫出同時滿足下列條件的的一種同分異構(gòu)體G的結(jié)構(gòu)簡式:

_____________

G分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫;

G的水解產(chǎn)物均能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其中一種產(chǎn)物還能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。

⑸請寫出以、(C6H5)3P為原料制備化合物的合成路線流程圖________(無機試劑任選,合成路線流程圖示例見本題題干)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】既有離子鍵又有共價鍵的化合物是(
A.NH4NO3
B.NaCl
C.H2SO4
D.H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】德國化學(xué)家哈伯(F. Haber, 1868-1930)發(fā)明的合成技術(shù)使大氣中的氮氣變成了生產(chǎn)氮肥的永不枯竭的廉價來源,從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依賴土壤的程度減解決了地球上糧食不足導(dǎo)致的饑餓和死亡問題。因此這位解救世界食危機的化學(xué)天才獲得了1918年諾貝爾化學(xué)獎。現(xiàn)在我們在實驗室擬工業(yè)制的過程,以探究外界條件對平衡的影響。

閱資料,獲得以鍵能數(shù)據(jù):

化學(xué)鍵

N≡N

H-H

N-H

/(kJ/mol)

946

436

391

(1)計算工業(yè)合成反應(yīng)的反應(yīng)熱:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=________ kJ/mol

(2)一定溫度下,向一個恒壓容器中充入N20.6mol,H2 0 .5mol,在一定度下進行反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),達到平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為1/6,此時容器的體積為1L

該溫時容器中平衡體系的平衡常數(shù)______________。

若保持平衡時的溫度和壓強不變,繼續(xù)向平衡體系中通入0.9mol N2,則平衡將_______(填正向,“逆向”或“)移動。

(3)在兩個相等,溫度分別T1和T2容器中充入由1 mol N2和3 molH2組成的混合氣體,發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),平衡后改變?nèi)萜?/span>體積,容器內(nèi) N2體積分數(shù)隨壓強的變化如所示據(jù)圖判斷下列說法正確的是______________

a.A、 B、 C三點的平衡常數(shù)大小關(guān)系:KA<KB<KC

b.B點和C點的H2濃度大小關(guān)系:B<C

c.A點和B點混合氣體的密度大小關(guān)系:A<B

d.A點和C點混合氣體的平均相對分子質(zhì)量大小關(guān)系:A>C

(4)合成氨業(yè)會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物CO2工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2,,得溶液X,再利用電解法K2CO3溶液再生,其裝置所示:

①在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括____________________和H++ HCO3-=H2O+CO2↑。

②簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理________________。

③再生裝置中產(chǎn)生的CO2和H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇,工業(yè)上利用該反應(yīng)合成甲醇。

已知:25 ℃,101 KPa下:

2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) Δ H1=-484kJ/mol

2CH3OH(g)+3 O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) Δ H2=-1352kJ/mol

寫出CO2和H2生成1molCH3OH(g)的熱化學(xué)方程式_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為氧化鋁,含少量氧化鐵)制取鋁的過程如圖所示:

請回答:

(1)試劑1為____________(填化學(xué)式),①~④轉(zhuǎn)化過程中____________消耗能量最多;

(2)沉淀B的化學(xué)式為__________,該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外,還可用作_____________

(3)電解F,當(dāng)轉(zhuǎn)移6mol電子時,可制得鋁 _____________g;

(4)生產(chǎn)過程中,除物質(zhì)E可以循環(huán)使用外,還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有__________(填化學(xué)式);

(5)②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________

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