【题目】三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料生产NiCl2,继而生产Ni2O3的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸”时可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③___________等。
(2)酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等。沉镍前需加Na2CO3控制溶液pH范围为___________。
(3)从滤液A中可回收利用的主要物质是Na2CO3和___________。
(4)“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为___________。
(5)工业上用镍为阳极,电解0.05~0.1 mol·L-1 NiCl2 溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其它条件一定时,NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如右图所示,则NH4Cl的浓度最好控制为___________。
(6)如果在“沉镍”步骤把Na2CO3改为加草酸,则可以制得草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)。草酸镍晶体在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,可以制得Ni2O3,同时获得混合气体。草酸镍晶体受热分解的化学方程式为 ___________。
【答案】 增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末等) 4.7~7.1 NaCl 2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O 10 g·L-1 2NiC2O4·2H2ONi2O3+3CO↑+CO2↑+4 H2O
【解析】酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入碳酸钠溶液调节溶液的pH,使铝离子、铁离子全部沉淀,过滤后的滤液中再加入碳酸钠沉淀镍离子得NiCO3,滤液A中含有NaCl等物质,将NiCO3再溶于盐酸,得氯化镍溶液,向其中加入次氯酸钠和氢氧化钠溶液可得Ni2O3。
(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,还可以增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末等)等,故答案为:增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末等);
(2)沉镍前要将铝离子和铁离子沉淀完全,而镍离子不能产生沉淀,所以溶液的PH值控制在4.7~7.1,故答案为:4.7~7.1;
(3)滤液A中主要含有氯化钠,可回收利用,故答案为:NaCl;
(4)Cl元素由+1价降低到-1价,即反应生成NaCl,而Ni由+2价升高到+3价,生成Ni2O3,反应离子方程式为:2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O,故答案为:2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O;
(5)根据图2可知,NH4Cl的浓度为10gL-1时,镍的成粉率最高,所以NH4Cl的浓度最好控制为10 gL-1,故答案为:10 gL-1;
(6)草酸镍(NiC2O42H2O)在热空气中干燥脱水后生成NiC2O4,NiC2O4再发生氧化还原反应(Ni由+2价升高到+3价,则C由+3价降低到+2价,题中要求生成混合气体,则另一气体为CO2)生成Ni2O3、CO、CO2,再利用化合价升降相等,Ni:升高2×(3-2),C:升高1×(4-3),C:降低:3×(3-2),配平方程式为:2NiC2O4·2H2ONi2O3+3CO↑+CO2↑+4 H2O,故答案为:2NiC2O4·2H2O
Ni2O3+3CO↑+CO2↑+4 H2O。
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【题目】乙烯是石油裂解气的主要成分,其产量通常用来衡量一个国家石油化工发展水平。已知乙烯能发生以下转化:
回答下列问题:
(1)乙烯的结构简式为:______________
(2)写出化合物官能团的化学式及名称:B中含官能团_____名称________;D中含官能团____,名称______;
(3)写出反应的化学方程式
①:______________________________ 反应类型:____________
②:_______________________________反应类型:_____________
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【题目】设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 1 molNa2O2含有的阴、阳离子的数目为4NA
B. 常温常压下,0.1molC8H18所含有的共价键数目为2.5NA
C. 含有0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,转移的电子数为0.2NA
D. 1 L 0.1mol/L醋酸溶液中含有的氢离子数为0.1NA
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有A、B、C、D、E、F六种元素,A是周期表中原子半径最小的元素,B是电负性最大的元素,C的2p轨道中有三个未成对的单电子,F原子核外电子数是B与C核外电子数之和,D是主族元素且与E同周期,E正一价阳离子M能层电子己排满。D与B可形成离子化合物其晶胞结构如图所示。请回答下列问题:
(1)E元素原子基态时的价电子排布图为___________;
(2)A2F分子中F原子的杂化类型是_______,F的氧化物FO3分子空间构型为______;
(3)CA3极易溶于水,其原因主要是________,试判断CA3溶于水后形成CA3·H2O的合理结构________(填字母代号),从氢键的形成角度回答推理依据是:___________。
(a)(b)
(4)E的晶胞常采取________堆积方式。
(5)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为_________;该离子了化合物晶体的密度为ag/cm3,则晶胞的体积是_______cm3(写出表达式即可,NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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【题目】锰是地壳中广泛分布的元素之一,锰对人类的生产生活非常重要,是化学试剂、医药、焊接、油漆、合成工业等的重要原料。
(1)金属锰的工业制备。已知Al的燃烧热为c kJ·mol-1,其余相关热化学方程式为:
3MnO2(s)=Mn3O4(s)+O2(g) ΔH1=a kJ·mol-1
3Mn3O4(s)+8Al(s)=9Mn(s)+4Al2O3(s) ΔH2=b kJ·mol-1
则3MnO2(s)+4Al(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s)ΔH=______kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)MnCO3是一种广泛且重要的锰盐原料。通过焙烧MnCO3可以制取MnO2,反应方程式为:2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)。下图为装置示意图:
① 2MnCO3(s)+O2(g)2MnO2(s)+2CO2(g)的化学平衡常数表达式K=_________。
② 在反应过程中需要用真空抽气泵不断抽气,其目的除保证反应持续进行外,还有___________。
(3)MnO2是一种常用的催化剂。MnO2催化降解甲醛的反应机理如下图所示:
图中X表示的粒子是__________,该反应的总反应方程式为___________。
(4)MnSO4是重要微量元素肥料。用惰性电极电解MnSO4溶液可以制得更好活性的MnO2,电解时总反应的离子方程式为:_________,电解过程中阴极附近的pH__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)
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【题目】下列流程中有机物均为芳香族化合物。H为一种酯,其合成路线如下:
已知以下信息:
① 有机物B能发生银镜反应,D的相对分子质量比C大4,E的苯环上的一溴代物有两种。
②
③
请回答下列问题:
(1)A的结构简式____________ ,C→D的反应类型为_____________;B中含氧官能团名称为__________ ,F中不含氧的官能团的名称为___________ ; H的结构简式为___________;
(2)E→F与F→G的顺序不能颠倒,理由是___________;
(3)F→G ①的化学方程式为___________;
(4)G还可以通过缩聚反应制得高分子材料,试写出其结构简式___________;
(5)A的同分异构体很多,其中能使FeCl3溶液显紫色有___________种,写出一种核磁共振氢谱有4组峰的分子的结构简式___________。
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【题目】工业上制取ClO2的化学反应:2NaClO3 + SO2 + H2SO4 = 2ClO2 + 2NaHSO4,下列说法正确的是
A. SO2在反应中作还原剂 B. NaClO3在反应中被氧化
C. H2SO4 在反应中作氧化剂 D. 1mol氧化剂在反应中失去1mol电子
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【题目】已知a为ⅡA族元素,b为ⅢA族元素,它们的原子序数分别为m和n,且a、b为同一周期元素,下列关系错误的是 ( )
A. n=m+1 B. n=m+11 C. n=m+25 D. n=m+10
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