【題目】NiSO46H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Fe、Cr等雜質(zhì))為原料獲得。工藝流程如下圖:
已知:25℃時,幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表所示。
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | Ni(OH)2 | |
Ksp | 8.0×10—16 | 4.0×10—38 | 6.0×10—31 | 6.5×10—18 |
完全沉淀pH | ≥9.6 | ≥3.2 | ≥5.6 | ≥8.4 |
注:NiCO3是一種不溶于水易溶于強酸的沉淀。
請回答下列問題:
(1)下列措施可行,且能提高廢渣浸出率的有 。
A.升高反應(yīng)溫度 B.增大壓強 C.在反應(yīng)過程中不斷攪拌
(2)在濾液Ⅰ中加入6%的H2O2,其作用是 (用離子方程式表示);
加入NaOH調(diào)節(jié)pH的范圍是 ,為了除去溶液中的 離子。
(3)濾液Ⅱ的主要成分是 。
(4)檢驗Ni2+已完全沉淀的實驗方法是 。
(5)操作Ⅰ的實驗步驟依次為:
① ;
② ;
③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾得NiSO46H2O晶體;
④用少量乙醇洗滌NiSO46H2O晶體并晾干。
【答案】(1)AC(2分) (2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(2分);5.6≤pH<8.4;(1分)
Fe3+、Cr3+(2分) (3)Na2SO4、NiSO4(2分)
(4)靜置后向上層清液中再加入Na2CO3溶液后沒有沉淀生成(2分)
(5)①過濾,并用蒸餾水洗滌沉淀2~3次。(2分)
②向沉淀中滴加稀H2SO4,直至恰好完全溶解。(2分)
【解析】
試題分析:廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Fe、Cr等元素的化合物雜質(zhì)),在硫酸溶解調(diào)節(jié)pH后過濾后除去不溶于鐵離子,濾液含有二價鐵離子、三價鉻離子、銅離子等雜質(zhì),加入H2O2是將二價鐵氧化成三價鐵,再通過調(diào)節(jié)pH值使三價鐵和三價鉻都以氫氧化物的沉淀而除去,濾液Ⅰ含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4、NiSO4,再加碳酸鈉沉淀二價鎳,過濾、洗滌,然后與硫酸反應(yīng)生成NiSO4晶體。
(1)攪拌固體和液體的混合物,升高溫度、增大濃度等,可加快反應(yīng)速率,所以為了提高浸取率可采取的措施有加熱或攪拌或增大硫酸濃度等,答案選AC。
(2)根據(jù)以上分析可知加入雙氧水的目的是氧化亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知要沉淀鐵離子和鉻離子,需要調(diào)節(jié)溶液的pH為5.6≤pH<8.4;
(3)經(jīng)過加入H2O2、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì),濾液中含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4、NiSO4。
(4)由于是通過碳酸鈉沉淀鎳離子,所以證明鎳離子已經(jīng)完全沉淀的實驗操作是靜置后向上層清液中再加入Na2CO3溶液后沒有沉淀生成;
(5)向含有NiSO4溶液中加碳酸鈉,得到NiCO3沉淀,過濾、洗滌,向沉淀中加硫酸溶解,得到NiSO4溶液,再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等操作得NiSO46H2O晶體,則從溶液中提取硫酸鎳的步驟為:①過濾,并用蒸餾水洗滌沉淀2~3次;②向沉淀中加6 mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解;③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾得NiSO46H2O晶體;④用少量乙醇洗滌NiSO46H2O晶體并晾干。
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【題目】下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng),又是放熱反應(yīng)的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)B.鋁與稀鹽酸的反應(yīng)
C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D.氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)
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【題目】鋁與過量的稀鹽酸反應(yīng),為了加快反應(yīng)速率,同時幾乎不影響生成的氫氣總量,不可以采取的措施是( )
A.加熱,升高溶液溫度
B.加入適量的水
C.加入少量CuSO4溶液
D.加入濃度較大的鹽酸
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【題目】中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆甲醇燃料電池的工作原理如圖所示.
該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為______,c口通入的物質(zhì)為______.
該電池負極的電極反應(yīng)式為:______.
工作一段時間后,當(dāng)甲醇完全反應(yīng)生成時,有______個電子轉(zhuǎn)移.
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【題目】一定溫度下,在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達到平衡。下列說法正確的是
容器 | 溫度/K | 物質(zhì)的起始濃度/mol/L | 物質(zhì)的平衡濃度/mol/L | SO2或SO3平衡轉(zhuǎn)化率 | ||
c(SO2) | c(O2) | c(SO3) | c(SO3) | |||
I | 723 | 0.2 | 0.1 | 0 | 0.16 | a1 |
II | 723 | 0.4 | 0.2 | 0 | a2 | |
III | 823 | 0 | 0 | 0.2 | a3 |
A. 達到平衡時,a1+a3>1
B. 達到平衡時,容器中的壓強: PII>PI>PIII
C. 達到平衡時,容器III中的逆反應(yīng)速率比容器I中的大
D. 若起始時,向容器I中充入0.16molSO2、0.04molO2和0.16molSO3,則此時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行
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【題目】室溫下,某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)等于10-13mol·L-1,該溶液的溶質(zhì)不可能是( )
A. NaHSO4 B. NaCl C. HCl D. Ba(OH)2
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【題目】某學(xué)生利用高錳酸鉀分解制氧氣的反應(yīng),測定室溫下的氣體摩爾體積,實驗裝置如下。
部分實驗步驟:
①裝好實驗裝置。
② 。
③把適量的高錳酸鉀粉末放入干燥的試管中,準確稱量試管和高錳酸鉀粉末的質(zhì)量為m g。
④加熱,開始反應(yīng),直到產(chǎn)生一定量的氣體。
⑤停止加熱。
⑥測量收集到的氣體體積。
⑦準確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為n g。
⑧測量實驗室的溫度。
回答下列問題。
(1)實驗步驟的第②步是 ________________________________________________。
(2)測量收集到的氣體體積,應(yīng)注意的事項有:
①_____________________________________________________________________;
②_____________________________________________________________________;
③視線與凹液面最低處相平。
(3)如果實驗中得到的氧氣體積是p L,水蒸氣的影響忽略不計,則室溫下氣體摩爾體積的計算式為__________(含m、n、p)。
(4)假定其他操作均正確,未恢復(fù)至室溫就讀數(shù)會導(dǎo)致實驗結(jié)果___________________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
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【題目】下列有關(guān)敘述正確的是( 。
A.金屬元素的原子只有還原性,其陽離子只有氧化性
B.O2與O3互為同位素,相互轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化
C.1H、2H、3H互為同位素,其性質(zhì)相似
D.金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)
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【題目】有A、B、C、D四種短周期主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大,其中A元素原子核外電子僅有一種原子軌道,也是宇宙中最豐富的元素,B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1,C為金屬元素且原子核外p電子數(shù)和s電子數(shù)相等,D元素的原子核外所有p軌道全滿或半滿。
(1)寫出四種元素的元素符號。
A:________,B:________,C:________,D:________。
(2)寫出C、D兩種元素基態(tài)原子核外電子排布的電子排布圖。
C:___________________________,D:_____________________________。
(3)寫出B、C兩種元素單質(zhì)在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
(4)寫出B元素單質(zhì)和氫化物的電子式。單質(zhì):________,氫化物:_________。
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