【题目】镍的抗腐蚀性佳,主要用于合金和电镀,也可用作良好的催化剂。现准确称量8g粗镍(含有少量Fe、Cu以及难与酸、碱反应的杂质)进行如下提纯。
请回答下列问题:
(1)写出稀硝酸溶解镍的离子方程式___。
(2)在溶液A的净化除杂中,首先将溶液A煮沸,调节pH=5.5,继续加热煮沸5min,加热过程中补充适量的水保持溶液的体积不变,静止一段时间后,过滤出Fe2O3、FeO(OH)。
①写出煮沸过程中生成FeO(OH)的离子方程式___。
②控制溶液的pH,可利用___。
a.pH试纸 b.石蕊指示剂 c.pH计
③为了得到纯净的溶液B,还需要加入以下物质___(填字母)进行除杂。(已知:Ksp(CuS)=8.8×10-36;Ksp(NiS)=3.2×10-19;Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20;Ksp[Ni(OH)2]=5.4×10-16)
a.NaOH b.Na2S C.H2S d.NH3·H2O
(3)在快速搅拌下缓慢向溶液B中滴加12%的H2C2O4溶液,溶液中即可析出NiC2O4·2H2O,搅拌下煮沸2min冷却。操作X包括:过滤、洗涤和烘干,采用如图的装置进行过滤(备注:该图是一个通过水泵减压过滤的装置)。这种抽滤其优点是___,装置B的主要作用是___,若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是___。
(4)在该生产过程中需要纯净的H2。若实验室要制备纯净的H2,发生装置不可以选择___(选填代号)。
(5)用电子天平称取0.5000g的NiO样品,加入一定体积的6mol/L的盐酸恰好完全溶解,将所得到的溶液配制成250mL的溶液。取出20mL加入锥形瓶,按照如下滴定原理进行沉淀滴定,最终得到干燥的固体mg,则镍元素的质量分数为___。(写出表达式即可)
[一定条件下丁二酮肟(,简写为C4N2H8O2)能和Ni2+反应生产鲜红色的沉淀,其方程式为:Ni2++2C4N2H8O2+2NH3·H2O=Ni(C4N2H7O2)2↓+2NH4++2H2O,Ni(C4N2H7O2)2的摩尔质量为289g/mol]。Ni2+能与CO32-、C2O42-、S2-等离子形成沉淀,但为什么很多情况下选用丁二酮肟有机沉淀剂?___。
【答案】3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO+4H2O Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+ c c 速度快 安全瓶 旋开K B
×100% 生成沉淀质量大,称量误差小,分析结果准确度高
【解析】
粗镍与稀硝酸反应,生成镍离子、铁离子、铜离子等,经过净化、除杂,溶液B为硝酸镍溶液,加入H2C2O4生成NiC2O4·2H2O,经过操作X过滤、洗涤和烘干得到NiC2O4·2H2O晶体,在空气中加热生成三氧化二镍,再加热生成NiO,NiO与氢气发生氧化还原反应生成纯镍。
(1)镍与硝酸反应成Ni2+、NO和水,离子方程式为3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO+4H2O。
(2)①将溶液A煮沸,调节pH=5.5,继续加热煮沸5min,铁离子水解生成FeO(OH),离子方程式为Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+。
②实验中要准备测量溶液的pH,只有pH计可以。
③为了得到纯净的溶液B,需要除去Cu2+,又不能减少Ni2+,由溶度积常数可知,CuS的溶解度最小,且远远小于NiS的溶解度,能实现很好的分离,故选择H2S。
(3)由于水流的作用,使漏斗下端的压强小于外界大气压,可以加速过滤的速度;装置B的主要作用是安全瓶;若实验过程中发生倒吸现象,先旋开旋塞K,恢复常压后关闭抽水泵。
(4)实验室制氢气采用锌与稀硫酸反应,不需要加热,装置B为加热制气装置,不符合题意,答案选B。
(5)NiO与盐酸反应生成Ni2+,取250mL中的20mL溶液用丁二酮肟滴定Ni2+发生反Ni2++2C4N2H8O2+2NH3·H2O=Ni(C4N2H7O2)2↓+2NH4++2H2O,得到干燥的固体mg,则Ni(C4N2H7O2)2的质量为mg,其中镍元素的质量为 ;则0.5g样品中镍元素的质量为
,镍元素的质量分数为
×100%。
Ni2+与丁二酮肟反应生成的沉淀质量大,称量误差小,分析结果准确度高,故选用丁二酮肟有机沉淀剂。
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【题目】实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是
A. ①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B. 管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C. 结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D. 装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
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【题目】四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素下列说法不正确的是( )
A. Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
B. Z位于元素周期表中第二周期,第ⅥA族
C. X的气态氢化物的稳定性比Z的弱
D. M的原子半径比Y的原子半径大
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【题目】如图所示是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图,试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为___;
(2)①中实验现象为___,证明SO2是___气体;
(3)②中品红溶液___,证明SO2有___;
(4)③中现象是___,写出SO2与H2O2的化学方程式___;
(5)④中现象是___,证明SO2有___性;
(6)⑤的作用是___,反应的化学方程式为___。
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【题目】己烷雌酚的一种合成路线如下:
下列叙述正确的是( )
A.在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应
B.在一定条件,化合物Y可与HCHO发生缩聚反应
C.用FeCl3溶液不可鉴别化合物X和Y
D.化合物Y中不含有手性碳原子
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【题目】用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制成1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220 mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为________mL的容量瓶。
(2)在量取浓盐酸时宜选用下列量筒中的________。
A.5 mL B.10 mL C.25 mL D.50 mL
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:(将操作补充完整)
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,____________________________________________。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是(填序号)________。
(4)若用1mol/L HCl溶液润洗容量瓶,再转移溶液,所配置的溶液浓度将_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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【题目】已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中B和D同主族,中学阶段常见物质X、Y、Z为其中的三种元素组成的化合物,且均为强电解质,当X、Y按物质的量之比为1:2反应时,有如图转化关系。下列说法正确的是( )
A.C、D、E三种元素一定位于同一周期
B.物质X、Y、Z既含有离子键又含有共价键
C.C和D形成的化合物溶于水,其溶液显中性
D.简单氢化物的热稳定性:D>E
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【题目】下图装置可作集气瓶和洗气瓶。现有以下5种气体:①Cl2②NH3③NO④NO2⑤SO2 (作答请填序号)。
(1)若集气瓶是干燥的,则由b口进气可收集的气体有______。
(2)若集气瓶充满水,可收集的气体有_______;此时气体由______口进入。
(3)若集气瓶内装入浓硫酸进行气体干燥,不能用此装置干燥的气体是____。若干燥时气体由____口进入。
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【题目】如图(Ea表示活化能)是CH4与Cl2生成CH3Cl的部分反应过程中各物质物质的能量变化关系图,下列说法正确的是( )
A.Cl·可由Cl2在高温条件下生成,是CH4与Cl2反应的催化剂
B.升高温度,Ea1、Ea2均减小,反应速率加快
C.增大Cl2的浓度,可提高反应速率,但不影响△H的大小
D.第一步反应的速率大于第二步反应
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