【題目】三氧化二鎳是一種重要的電子元件材料、蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料(以鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)制取草酸鎳(NiC2O4·2H2O),再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳。已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水。根據(jù)下列工藝流程示意圖回答問題。

(1)操作1的名稱為____________________________________

(2)沉淀A為_________________________(用電子式表示)。

(3)試劑B的名稱為_______________,沉鎳后,濾液中C2O42-的濃度為0.01mol/L,則殘留在濾液中的 c(Ni2+)=_______________(已知Ksp[NiC2O4]= 4×10-10)。

(4)NiC2O4·2H2O 高溫煅燒制取三氧化二鎳的熱重曲線如右圖所示:

①T3溫度后,草酸鎳全部轉(zhuǎn)化為三氧化二鎳,則a為_______________(保留一位小數(shù))。

②T2溫度發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

(5)高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳時會產(chǎn)生CO、CO2、水蒸氣等混合氣體。某同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗流程進(jìn)行檢驗。

混合氣體現(xiàn)象澄清石灰水變渾濁

①試劑1的化學(xué)式為_____________________。

②堿石灰的作用是________________________________。

【答案】 過濾 、 草酸或可溶性的草酸鹽 4×10-8mol/L 45.4 NiC2O4·H2ONiC2O4 +H2O CuSO4 吸收二氧化碳,避免對CO的檢驗產(chǎn)生干擾

【解析】(1)分析框圖:酸溶生成含鎳、鐵、鈣、鎂離子的溶液,加酸溶解,溶解金屬,除去不溶物過濾;

(2)滴中NH4F后生成的沉淀ACaF2、MgF2,均為離子化合物,其電子式為 、;

(3)在含有Ni2+的溶液里滴加草酸或可溶性的草酸鹽,生成草酸鎳;已知Ksp[NiC2O4]=c(Ni2+)×c(C2O42-)=4×10-10,且c(C2O42-)=0.01mol/L,則c(Ni2+)=4×10-8mol/L;

(4)①草酸鎳(NiC2O42H2O)在熱空氣中干燥脫水后生成NiC2O4NiC2O4再發(fā)生氧化還原反應(yīng)(Ni+2價升高到+3價,則C+3價降低到+2價,結(jié)合原子守恒和電子守恒,可知生成Ni2O3CO、CO2發(fā)生反應(yīng)的方程式為:2NiC2O4Ni2O3+3CO↑+CO2;設(shè)原固體為100g,則根據(jù)原子守恒,完全分解后剩余固體的質(zhì)量為: ××166g/mol=45.4g,則a%=×100%,解得a=45.4;

②設(shè)固體總質(zhì)量為100g,T2溫度時剩余固體質(zhì)量為80.3g,原固體中含有水的質(zhì)量為:100g××100%=19.7g=100g-80.3g,說明T2溫度時草酸鎳(NiC2O42H2O)完全分解失去結(jié)晶水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NiC2O4·H2ONiC2O4 +H2O;

(5)①混合氣體是否有水蒸氣時,需要先利用硫酸銅粉末檢驗是否有水,否則混合氣體通過水溶液時會帶出水蒸汽,則試劑1CuSO4;

②檢驗CO前需要排除CO2氣體的干擾,并干燥氣體,故堿石灰的作用是吸收二氧化碳,避免對CO的檢驗產(chǎn)生干擾。

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】室溫下,有關(guān)下列四種溶液的敘述正確的是(忽略溶液混合時體積變化)

pH

12

12

2

2

溶液

氨水

氫氧化鈉溶液

醋酸

鹽酸

A. ①②中分別加入氯化銨晶體兩溶液的pH值均增大

B. 分別將等體積的加水稀釋100,所得溶液的pH:①>②

C. ①④兩溶液等體積混合后所得溶液顯酸性

D. 將溶液和溶液等體積混合,混合后所得溶液pH=7

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】芳香酸是分子中羧基與苯環(huán)直接相連的一類有機(jī)物,通常用芳香烴的氧化來制備。反應(yīng)原理如下:

反應(yīng)試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù):

名稱

相對分子質(zhì)量

性狀

熔點(diǎn)(℃)

沸點(diǎn)(℃)

密度(g/cm3

水中的溶解性

甲苯

92

無色液體易燃易揮發(fā)

-95

110.6

0.8669

不溶

苯甲酸

122

白色片狀或針狀晶體

122.4

248

1.2659

微溶

主要實(shí)驗裝置和流程如下:

實(shí)驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液里于圖l 裝置中,在90℃時,反應(yīng)一段時間后,

停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸并回收未反應(yīng)的甲苯。

1白色固體B中主要成分的分子式為________。操作________。

2)如果濾液呈紫色,需加入亞硫酸氫鉀,用離子方程式表示其原因__________。

3)下列關(guān)于儀器的組裝或者使用正確的是__________

A.抽濾可以加快過濾速度,得到較干燥的沉淀

B.安裝電動攪拌器時,攪拌器下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸

C如圖 回流攪拌裝置應(yīng)采用直接加熱的方法

D.冷凝管中水的流向是上進(jìn)下出

4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應(yīng)先加入______,分液,然后再向水層中加入______抽濾,洗滌,干燥即可得到苯甲酸。

5)純度測定:稱取2.440g產(chǎn)品,配成100mL溶液,取其中25.00mL 溶液,進(jìn)行滴定,消耗KOH物質(zhì)的量為4.5×10-3mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素,D元素核外有三個電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),F(xiàn)元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。

(1)A元素的第一電離能________B元素的第一電離能(填“<”“>”或“=”)。

(2)D元素基態(tài)原子核外電子占據(jù)的最高能層符號為________, DC2的電子式為__________。

(3)E原子價電子的軌道表示式為_____________________________。

(4)F其基態(tài)原子的電子排布式為_____________________,元素位于元素周期表的_______區(qū)。

(5)G元素可能的性質(zhì)是___________(填序號)。

A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料

B.其電負(fù)性大于磷

C.最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸

(6)含A、B等元素的化合物的結(jié)構(gòu)如圖1所示,該化合物中含有_________(填序號)。

a.極性共價鍵 b.非極性共價鍵 c.配位鍵 d.氫鍵 e.金屬鍵

(7)A和E形成的一種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,該晶胞的化學(xué)式為_____________。若兩個最近的E原子間的距離為acm,則該晶體的密度是________________g·cm-3。(用和a表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知常溫下濃度為0.1mol/L的幾種溶液的pH如右下表。下列有關(guān)說法正確的是( )

溶質(zhì)

pH

NaF

7.5

Na2CO3

11.6

NaClO

9.7

NaHCO3

8.3

A. 同溫度同濃度下,酸由強(qiáng)到弱的順序為:HF>H2CO3>HClO

B. 水解方程式:F-+H2OHF+OH-的平衡常數(shù)為1×10-13

C. 將CO2通入0.lmol/LNa2CO3溶液至溶液呈中性,則溶液中:2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol/L

D. 等物質(zhì)的量的NaF和HF混合溶液中粒子濃度大小關(guān)系為:c(HF)>c(Na+)>c(F-)>c (H+)>c(OH-)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】磷、鐵及它們化合物在生產(chǎn)生活及科研中應(yīng)用廣泛。

(1)P4S3可用于制造火柴,其分子結(jié)構(gòu)如圖1所示。

①P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為 ________________。

②每個P4S3分子中含孤電子對的數(shù)目為_________________

(2)磷化鋁熔點(diǎn)為2000℃,它與晶體硅互為等電子體,磷化鋁晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。

①磷化鋁晶體中磷與鋁微粒間的作用力為_______________

②圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)如圖所示, 則C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為_____________

(3)Fe3+、Co3-與N3-、CN-等可形成絡(luò)合離子。

①C、N、O的第一電離能最大的為____________,其原因是________________________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于檢驗Fe2+, lmol[Fe(CN)6]3-離子中含有σ鍵的數(shù)目為__________________。

③[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位數(shù)為_____________

(4)化合物FeF3熔點(diǎn)高于1000℃,而Fe(CO)5的熔點(diǎn)卻低于0℃, FeF3熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于Fe(CO)5的可能原因是__________________________________________________。

(5)某種磁性氮化鐵晶體的結(jié)構(gòu)如圖 3所示,該化合物的化學(xué)式為_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是一種鋰釩氧化物熱電池裝置,電池總反應(yīng)為xLi + LiV3O8 = Li1+xV3O8。工作時,需先引發(fā)鐵和氯酸鉀反應(yīng)使共晶鹽融化。已知: LiCl-KCl共晶鹽熔點(diǎn)352℃。下列說法正確的是

A. 整個過程的能量轉(zhuǎn)化只涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B. 放電時正極反應(yīng)為:Li1+xV3O8xe=LiV3O8+xLi+

C. 放電時Cl 移向LiV3O8電極

D. Li-Si合金熔點(diǎn)高于352℃

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】碳酸鋰廣泛應(yīng)用于化工、冶金等行業(yè)。工業(yè)上利用鋰輝石(Li2Al2Si4Ox)制備碳酸鋰的流程如下:

已知:①CaC2O4難溶于水

②Li2CO3的溶解度(g/L)

溫度/℃

0

10

20

30

40

50

60

80

100

Li2CO3

1.54

1.43

1.33

1.25

1.17

1.08

1.01

0.85

0.72

請回答下列問題:

(1)鋰輝石(Li2Al2Si4Ox)可以用氧化物的形式表示其組成,形式為___________。

(2)硫酸化焙燒溫度不宜超過300℃,主要原因是___________________;焙燒中硫酸用量控制在理論用量的115%左右,硫酸加入過多的副作用是____________。

(3)“深度凈化”時,加入適量Na2C2O4的目的是__________________。

(4)“沉鋰”需要在95℃以上進(jìn)行,主要原因是____________________________

(5)工業(yè)上,將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下:

a.將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液,LiOH溶液做陰極液,兩者用離子選擇透過膜隔開,用惰性電極電解。b.電解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共熱,過濾、烘干得高純Li2CO3

①a中,陽極的電極反應(yīng)式是_________________________,宜選用_____(“陽”或“陰”)離子交換膜。

②b中,生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗不需要加熱的是

A.制乙烯B.催化裂化C.煤的干餾D.制乙炔

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同步練習(xí)冊答案