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实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:

  
图Ⅰ                                图Ⅱ
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为     。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是     
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为     
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
 
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价:     (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F浓度为3×10-3 mol·L-1,则Ca2+的浓度为     mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl在阳极被氧化为ClO;②Ni2+被ClO氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为     


(1)BaSO4   温度升高,Ni2+的水解程度增大
(2)CuSO4·5H2O
(3)方案错误。在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+⑷3×10-6⑸ClO+2Ni2++4OH=2NiOOH·H2O+Cl

解析试题分析:含镍催化剂与硫酸反应后,Ca2+和Ba2+形成沉淀,通入硫化氢气体将Cu2+沉淀,操作B除去Fe3+,操作C除去Ca2+。最后加氯化钠电解硫酸镍溶液得到2NiOOH·H2O。
(1)硫酸与氧化镍、氧化铁、氧化钙、氧化铜、氧化钡分别生成硫酸镍、硫酸铁、硫酸钙、硫酸铜和硫酸钡,硫酸钙微溶、硫酸钡难溶,物质X为硫酸钡。Ni2++2H2ONi(OH)2+2H+,温度升高,促进Ni2+水解,Ni(OH)2含量增大。(2)硫灼烧生成二氧化硫、硫化铜灼烧生成氧化铜和二氧化硫。氧化铜与硫酸生成硫酸铜溶液,结晶后得到胆矾晶体。(3)若溶液中含有Fe2+,调节pH为3.7~7.7时,Fe2+没有完全沉淀。所以加氢氧化钠溶液调节pH时,应先加过氧化氢将Fe2+完全氧化为Fe3+。(4)c(Ca2+)= = =3×10-6 mol·L-1。(5)Ni2+被ClO氧化产生2NiOOH·H2O,ClO-被还原为Cl-,根据得失电子相等和电荷守恒、质量守恒配平。
考点: 化工生产流程的分析 盐类的水解 化学实验方案的评价 溶度积计算 离子方程式的书写

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列有关化学实验的描述中正确的是

A.分离乙醇和乙酸要用分液的方法
B.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液,如果NaCl固体中含有Na2CO3,所配制溶液中c(Na+)将偏高
C.某无色溶液中加稀硫酸产生无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明该溶液中含CO32-
D.平衡2NO2N2O4(无色),减压时,气体颜色变浅,平衡向正反应方向移动

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液,某学生设计如下实验方案:

(1)操作①为___________________________。
(2)操作②~④加入的试剂依次可以为:___________________________________________________。
(3)如何判断SO42-已除尽?____________________________。
(4)实验过程中产生的多次沉淀_______ (填“需要”或“不需要”)多次过滤,其理由是_______________________________________________________。
(5)该同学的实验设计方案是否严密?请说明理由:___________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氧化锌粉末广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃等行业,为综合应用资源,常从冶炼锌、锌制品加工企业回收的锌渣(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质)来制取氧化锌,流程如图:

有关氢氧化物沉淀完全的pH见下表:

(1)在酸浸过程中,常将锌渣碎成粉末并通入空气,同时保持酸过量,理由是     
(2)上述工艺多处涉及“过滤”,实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、      
(3)①在“除杂Ⅰ”中,常用酸性KMnO4溶液,其目的是          ,KMnO4是该反应的     (氧化剂、还原剂)。将溶液的pH调至4,目的是                      
②在“除杂II”中,加入锌粉的目的是                                   
(4)在“碳化合成”中,产物中有碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]和CO2等,请写出该反应的化学方程式                                                     
(5)本工艺中,过滤分离次数较多,其明显的缺陷是                         

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制100 mL浓度为1 mol·L-1的稀硫酸,其操作可分为以下各步:

A.用量筒量取5.4 mL浓硫酸,缓慢倒入装有约50 mL蒸馏水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌
B.用约30 mL蒸馏水,分成三次洗涤烧杯和玻璃棒,将洗涤液都倒入容量瓶中
C.将稀释后的硫酸小心地倒入容量瓶中
D.检查100 mL容量瓶口是否有漏液现象
E.将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面距刻度线1~2 cm处
F.盖紧瓶塞,反复颠倒振荡,摇匀溶液
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水,至液面最低点与刻度线相切
(1)正确的操作顺序应该是______________________________________________。
(2)进行A步操作的时候,应该选用的是________(填序号)。
①10 mL量筒;②50 mL量筒;③500 mL量筒;④1000 mL量筒
如果对装有浓硫酸的量筒读数如图所示,配制的稀硫酸的浓度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
 
(3)进行A步操作后,必须________,才能进行C步操作。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

大理石中含有的主要杂质是氧化铁,以下是某化学兴趣小组用大理石为原料制取安全无毒杀菌剂过氧化钙的主要流程:

请回答下列问题:
(1)试剂A的名称是                 
(2)操作I的目的是                     
(3)本实验需要多次使用过滤,过滤中“一贴”“二低”“三靠”,其中“二低”指           
(4)写出反应②中生成CaO2·8H2O的化学方程式:                       

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

.(16分)化学实验是科学探究的基础。请回答有关实验问题:
(1)下面的四个实验装置有三个都存在明显缺陷,其中完全正确的是     

(2)要检验上面B装置氨气已集满的操作是                  则试管已集满。
(3)ClO2是一种安全、高效、广谱、强力杀菌剂,其性质如右表:
①由下表可以看出:保存液态ClO2的条件是密封、     ;ClO2与碱反应的离子方程式                         ;观察下“图A”,要从NaClO2溶液制得不含结晶水的晶体,操作是蒸发结晶,控制条件是              ;应控制析出晶体的温度范围是                       

色态
溶于碱
超过1Kpa、受热或遇光
常温气体
-59-11℃
红黄色液体
生成亚氯酸盐和氯酸盐
爆炸
 
②工业用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用下图B所示装置模拟工业制法制取并收集液态ClO2,请模仿下图B的装置图和图例,在答题卡的相应图中补充完善装置图,并作必要的标注。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(15分)S2Cl2常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂,实验室可利用如下装置来制备S2Cl2。(部分夹持仪器已略去)

已知:①制备的反应方程式为:
②反应涉及的几种物质性质如下:

性质
物质
熔点
沸点
着火点
其他性质
单斜硫
119.2℃
446.6℃
363℃
/
斜方硫
112.8℃
446.6℃
363℃
/
S2Cl2
-77℃
137℃
/
遇水强烈分解生成S、SO2和HCl
回答下列问题:
(1)A部分仪器装配时,放好铁架台之后,应先固定      (填仪器名称)。整套装置装配完毕后,应先进行                     ,再添加试剂,冷凝水进水口是         (填“a”或“b”)。实验完毕,A中不再产生氯气时,可拆除装置,拆除时,最先进行的操作应是                    
(2)S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构,写出其电子式             ;用化学方程式表示撤去C装置的后果                    ;用直接加热代替水浴加热的后果是                
(3)单斜硫、斜方硫互称为                          ,从熔点、沸点、着火点等信息得到的启示是                                                                            
(4)M溶液可以选择下列试剂中的                  (填序号)
①碳酸钠溶液        ②氯化铁溶液        ③亚硫酸钠溶液          ④高锰酸钾溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(14分)绿矾晶体(FeSO4·7H2O,M=278g/mol)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。实验室利用硫酸厂的烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2),制备绿矾的过程如下:

试回答:
(1)操作Ⅰ为             (填写操作名称)。
(2)试剂Y与溶液X反应的离子方程式为                                   。
(3)操作Ⅲ的顺序依次为:               、冷却结晶、过滤 、           、干燥。
(4)某同学用酸性KMnO4溶液测定绿矾产品中Fe2+含量:
a.称取11.5g绿矾产品,溶解,配制成1000mL溶液;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①步骤a配制溶液时需要的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管外,还需
                                  
②该同学设计的下列滴定方式,最合理的是            (夹持部分略去)(填字母序号)

③滴定时发生反应的离子方程式为:                           
④判断此滴定实验达到终点的方法是                                             ;若在滴终点读取滴定管刻度时,俯视KMnO4溶液液面,其它操作均正确,则使测定结果        (填“偏高”“偏低”“无影响”)。
⑤计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为                

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同步练习册答案