【题目】镍是一种常用的有机催化剂,且在电磁领域应用广泛。某工厂以含镍废料(主要含NiO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2、CaO)为原料制备镍单质的流程如下:
已知:ⅰ.Ni2+在弱酸性环境中易水解,氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度);
ⅱ.常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,离子浓度低于1×10-5 mol·L-1时,认为沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“粉碎”的目的是____________;“滤渣1”的主要成分为____________。
(2)“转化Ⅰ”的目的为___________________(用离子方程式表示)。
(3)为了更加环保,有人用H2O2代替NaClO进行“转化Ⅰ”,发现所用H2O2远远高于理论用量,分析造成这一结果的原因为__________________。
(4)调pH的目的是沉淀溶液中的铁和铝,调节pH=5时,________(选填“能”或“不能”)达到目的,“试剂X”可以是________(填选项字母)。
A.FeO B.Fe2O3 C.NiO D.Al2O3
(5)N2H4的电子式为___________;“转化Ⅱ”中发生反应的离子方程式为________。
(6)工业上也可取“滤液2”,利用电沉积法制取金属Ni,电解装置如下。电解过程中镍棒上可能发生的电极反应式为______________。
【答案】增大接触面积,加快酸溶速率 SiO2、CaSO4 2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O 溶液中的Fe3+能催化分解H2O2,从而使所用H2O2远远高于理论用量 能 C 2Ni2++N2H4+4OH-=2Ni↓+N2↑+4H2O Ni2++2e-=Ni、2H++2e-= H2↑
【解析】
向粉碎后的含镍废料中加入稀硫酸,其中的金属氧化物与硫酸反应产生NiSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3、CaSO4,反应产生微溶于水的CaSO4 及不能反应的SiO2进入滤渣1中,向滤液中加入NaClO,溶液中Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NiO调整溶液的pH,使溶液中的Fe3+、Al3+反应形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀进入滤渣2中,在滤液2中含有Ni2+,向其中加入NaOH、N2H4,发生氧化还原反应产生N2、Ni和水,据此分析解答。
(1)“粉碎”含镍废料的目的是增大接触面积,可以加快酸溶速率;由上述分析可知,“滤渣1”的主要成分为SiO2、CaSO4;
(2)“转化Ⅰ”的目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,反应离子方程式为2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O;
(3)用H2O2代替NaClO进行“转化Ⅰ”时,发现所用H2O2远远高于理论用量,这是由于溶液中生成的Fe3+能催化分解H2O2,使所用H2O2远远高于理论用量;
(4)根据Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38、Ksp[Al(OH)3]=1×10-33可知,pH=5时c(Fe3+)=4×10-11 mol/L、c(Al3+)=1×10-6 mol/L,均小于1×10-5 mol/L,因此Fe3+、Al3+能沉淀完全;调pH时,为了使Fe3+、Al3+沉淀完全且不引入其他杂质,加入的“试剂X”可以是NiO,故合理选项是C;
(5)N2H4分子中两个N原子共用1对电子,每个N原子再分别与2个H原子形成2对共用电子对,所以N2H4的电子式为;“转化Ⅱ”中Ni2+与N2H4在碱性条件下发生氧化还原反应,产生Ni、N2、H2O,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为2Ni2++N2H4+4OH-=2Ni↓+N2↑+4H2O。
(6)电解过程中Ni2+在阴极镍棒上获得电子,发生还原反应,还可能有溶液中的H+获得电子变为H2逸出,故电解过程中镍棒上可能发生的电极反应式为Ni2++2e-=Ni和2H++2e-= H2↑。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】食盐是人类生活中不可缺少的物质,海水中含有大量食盐。某地出产的粗盐中,所含杂质是CaCl2,通过下面的实验可制得纯净的NaCl。
请回答:
(1)加入的A是__________,检验A已过量的方法是___________。
(2)加入的B是__________,加入稍过量B的目的是__________。
(3)为检验沉淀是否洗净,最好在最后几滴洗出液中加入_________________溶液。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在,现进行如下实验:将少量铁矿石样品粉碎,称取25.0 g样品于烧杯中,加入稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积为25.0 mL。(提示:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O。)
(1)计算该铁矿石中铁元素的质量分数。_____
(2)计算氧化物FemOn的化学式(m、n为正整数)。_______
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下图所示装置为含一定量的铜跟浓硫酸反应制取二氧化硫的实验装置,K为活塞。请回答下列问题:
Ⅰ.(1)要检验装置A和B的气密性,其操作方法和现象是:____________。
(2)在装置A、B、D中放入相关药品后,打开活塞K,将分液漏斗中的液体加入烧瓶中,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯,烧瓶中反应的化学方程式为:_______________。当观察到________________________________时,可判断集气瓶C中已收集满气体。
(3)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体,这种液体是________,其作用是:__________________________________________。
(4)装置B的作用是贮存多余的二氧化硫和防止其污染环境,则B中应盛放的液体是(填写字母代号)________;
a.水 b.浓溴水; c.KMnO4酸性溶液 d.NaHSO3饱和溶液
Ⅱ.两位同学设计了下述两个方案,并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确证C中无色气体含有CO2和SO2。
上述两方案中不严密的是方案_______,其理由是:_____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列有机物的命名正确的是( )
A.CH3CH(C2H5)CH3 2-甲基丁烷
B. 1-甲基-1丙醇
C.CH2BrCH2Br 二溴乙烷
D. 2,2-二甲基丁酸
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列根据实验操作和现象所得出的结论错误的是
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液 | 出现白色沉淀 | 溶液X不一定含有SO42- |
B | 向FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl向溶液平衡体系中加入少量固体KCl | 体系颜色无变化 | KCl不能使该平衡移动 |
C | 向浓度均为0.1mol·L-1NaOH和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液 | 出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
D | 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液 | 均有固体析出 | 蛋白质均发生变性 |
A.AB.BC.CD.D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】 常温下,向20 mL 0.01mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol/L 的NaOH溶液,溶液中水所电离出的c(H+)随加入NaOH溶液的体积变化示意图如图所示,下列说法不正确的是
A.从a到c,醋酸的电离始终受到促进
B.a、d对应的纵坐标数值分别是:>10-12、>10-7
C.b点:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.从b→c的过程中,既存在着pH=7的点,也存在着溶液中水所电离出的c(H+)=10-7的点
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)写出下列物质的电子式:
NH4Cl_______________ NaOH__________________
H2O2_________________ HClO_________________
(2)已知有下列物质:①HNO3 ②硫单质 ③NaOH ④液氦 ⑤Na2O2 ⑥H2O2 ⑦CCl4 ⑧NH4Cl ⑨KBr ⑩O2,分别将正确的序号填入相应的位置。
以上物质中只含有离子键的是______________;
只含有共价键的是__________________;
既含有离子键又含有共价键的是____________;
含有非极性共价键的化合物是________;
不含化学键的是__________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列叙述正确的是( )
A.丁醇的同分异构体不含立体异构有7种
B.棉、丝、塑料及合成橡胶完全燃烧都只生成CO2和H2O
C.C6H5Li+CO2→C6H5COOLi既不属于加成反应也不属于取代反应
D.乙烯能使溴水褪色、乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,发生的反应类型相同
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com