【題目】醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)為原料,制取醋酸鎳的工藝流程圖如下:
相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如下表:
金屬離子 | 開(kāi)始沉淀pH | 沉淀完全pH | 物質(zhì) | 20℃溶解性(H2O) | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 | |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF2 | 可溶 | |
Al3+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 難溶 | |
Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp=9.6×10-6 |
(1)將粉碎的含鎳廢料酸浸時(shí)要不斷攪拌,粉碎和攪拌的目的是________________。
(2)調(diào)節(jié)pH步驟中,溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是__________________________________。
(3)濾渣1和濾渣3主要成分的化學(xué)式分別是________________,_____________。
(4)氧化步驟中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________。
(5)酸浸過(guò)程中,lmol NiS失去6NA個(gè)電子,同時(shí)生成兩種無(wú)色有毒氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。
(6)保持其他條件不變,在不同溫度下對(duì)含鎳廢料進(jìn)行酸浸,鎳浸出率隨時(shí)間變化如右圖。酸浸的最佳溫度與時(shí)間分別為:
【答案】 增大接觸面積,提高浸出速率和產(chǎn)率(或浸出率) 5.0≤pH<6.7 SiO2、CaSO4 CaF2 2Fe2+ + H2O2 +2H+ == 2Fe3+ + 2H2O NiS + H2SO4 + 2HNO3 == NiSO4 + SO2↑+ 2NO↑ + 2H2O 70 120
【解析】含鎳廢料(含 NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎,加硫酸和硝酸酸浸,過(guò)濾,濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣,浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+,加H2O2將亞鐵離子氧化為Fe3+,再加NaOH調(diào)節(jié)pH,使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,同時(shí)Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀,調(diào)節(jié)pH的范圍5.0≤pH<6.7,過(guò)濾,濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁,濾液中含有Ni2+、Ca2+,再加氟化銨,生成CaF2沉淀,過(guò)濾,濾渣3為CaF2,濾液中加碳酸鈉生成NiCO3沉淀,過(guò)濾,濾渣中加醋酸溶解,生成(CH3COO)2Ni溶液,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到(CH3COO)2Ni固體;
(1)將粉碎的含鎳廢料酸浸時(shí)要不斷攪拌,粉碎和攪拌的目的是:增大接觸面積,提高浸出速率和產(chǎn)率(或浸出率);(2)調(diào)節(jié)pH使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,同時(shí)Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀,根據(jù)表中數(shù)據(jù),調(diào)節(jié)pH的范圍為5.0≤pH<6.7;(3)濾渣1和濾渣3主要成分的化學(xué)式分別是:濾渣1為SiO2、CaSO4 ,濾渣3為CaF2;(4)溶液中的亞鐵離子不容易轉(zhuǎn)化為沉淀,加H2O2把亞鐵離子氧化為Fe3+,起反應(yīng)的離子方式為:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;(5)酸浸過(guò)程中,lmol NiS失去6NA個(gè)電子,同時(shí)生成兩種無(wú)色有毒氣體,即生成NO和SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NiS + H2SO4 + 2HNO3 == NiSO4 + SO2↑+ 2NO↑ + 2H2O;(6)由圖象可知,為70℃、120min時(shí),鎳浸出率最高。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】右圖為一種微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖,關(guān)于該電池?cái)⑹稣_的是
A. 正極反應(yīng)式為MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O
B. 微生物所在電極區(qū)放電時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)
C. 放電過(guò)程中,H+從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)
D. 若用該電池給鉛蓄電池充電,MnO2電極質(zhì)量減少8.7g,則鉛蓄電池陰極增重9.6g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮及其化合物與人類(lèi)生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。其中尿素(H2NCONH2)是人類(lèi)最早合成的有機(jī)物,工業(yè)上生產(chǎn)尿素的反應(yīng)為: N2+3H22NH3,2NH3+CO2H2NCONH2+H2O;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)納米氧化銅、納米氧化鋅均可作合成氨的催化劑,Cu2+價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為______,Zn位于元素周期表的_______區(qū)。
(2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是___________。
(3)上述化學(xué)方程式中的無(wú)機(jī)化合物,沸點(diǎn)由高到低的順序是____________,原因: ___________。
(4)尿素分子中,原子雜化軌道類(lèi)型有____________,σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_______。
(5)氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異、潛力巨大的新型材料,主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼(如圖1)和六方氮化硼(如圖2),前者類(lèi)似于金剛石,后者與石墨相似。
①晶胞中的原子坐標(biāo)參數(shù)可表亓晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。圖1中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),D為(),則E原子的坐標(biāo)參數(shù)為_____。X-射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得立方氮化硼晶胞參數(shù)為361.5pm,則立方氮化硼晶體N與B的原子半徑之和為______pm。()
②已知六方氮化硼同層中B-N距離為acm,密度為dg/cm3,則層與層之間距離的計(jì)算表達(dá)式為_______pm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖為常溫下10mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸X,用一定物質(zhì)量濃度的NaOH溶液Y滴定的圖示,據(jù)圖推出NaOH溶液和鹽酸的物質(zhì)的量濃度正確的是( )
A | B | C | D | |
HCl(mol/L) | 0.12 | 0.04 | 0.09 | 0.12 |
NaOH(mol/L) | 0.04 | 0.12 | 0.03 | 0.06 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)人體中水和無(wú)機(jī)鹽的敘述,錯(cuò)誤的是 ( )
A. 血漿中含有水 B. 自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好的溶劑
C. 血紅蛋白中含有鐵元素 D. 細(xì)胞中一定沒(méi)有無(wú)機(jī)鹽
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大,B和D同主族;X、Y、N分別是由以上四種元素中兩種組成的化合物,Z是由以上三種元素組成的化合物;若X與Y的摩爾質(zhì)量相同,Y為淡黃色固體,N常溫下是液體,上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分生成物省略),則下列說(shuō)法中一定正確的是( )
A. 相對(duì)分子質(zhì)量M>N,沸點(diǎn)M>N
B. 原子半徑:D>B>C>A
C. Z 為 NaOH
D. M是一種非極性分子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】除去下列括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì),所加試劑和操作均正確的是
選項(xiàng) | 需除雜的物質(zhì) | 試劑 | 操作 |
A | Cl2(HCl) | 飽和食鹽水 | 洗氣 |
B | NaBr溶液(NaI) | Cl2 | 洗氣 |
C | Cl2(H2O) | 堿石灰 | 洗氣 |
D | HNO3溶液(H2SO4) | BaCl 2溶液 | 過(guò)濾 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】如圖,從A處通入純凈的Cl2,打開(kāi)B閥時(shí),C處的紅色布條上看不到明顯現(xiàn)象;當(dāng)關(guān)閉B閥后,C處紅布逐漸褪色,則D瓶中裝的是( 。
A. 濃H2SO4 B. NaOH溶液 C. Na2SO3溶液 D. 飽和NaCl溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(14分)用工業(yè)FeCl3粗品(含Ca、Mn、Cu等雜質(zhì)離子)制取高純鐵紅,實(shí)驗(yàn)室常用萃取劑X(甲基異丁基甲酮)萃取法制取高純鐵紅的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
已知:HCl(濃)+FeCl3HFeCl4
試回答下列問(wèn)題:
(1)用萃取劑X萃取,該步驟中:
①Ca、Mn、Cu等雜質(zhì)離子幾乎都在 (填“水”或“有機(jī)”)相。
②若實(shí)驗(yàn)時(shí)共用萃取劑X 120 mL,萃取率最高的方法是 (填字母)。
a.一次性萃取,120 mL
b.分2次萃取,每次60 mL
c.分3次萃取,每次40 mL
(2)用高純水反萃取,萃取后水相中鐵的存在形式是 (寫(xiě)化學(xué)式);反萃取能發(fā)生的原因是 。
(3)所得草酸鐵沉淀需用冰水洗滌,其目的是 。
(4)測(cè)定產(chǎn)品中鐵的含量需經(jīng)酸溶、還原為Fe2+,然后在酸性條件下用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液滴定,已知鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+,寫(xiě)出該滴定反應(yīng)的離子方程式,并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 。
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