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14.金属镍有广泛的用途.粗镍中含有少量Fe、Zn、Ag、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,(氧化性Fe2+<Ni2+<Ag+)下列叙述正确的是(  )
A.阴极发生氧化反应,其电极反应式:Ni2++2e-═Ni
B.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Ni2+和Zn2+
C.电解后溶液中Ni2+数目减少
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中有Pt和Fe

分析 粗镍中含有少量Fe、Zn、Ag、Pt等杂质,粗镍做阳极,含镍离子的溶液做电解液,阳极锌、铁的还原性强于镍,电解时,锌、铁先失电子产生锌离子和亚铁离子,然后镍失电子产生镍离子进入溶液中,金属银、铂不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,溶液中的金属阳离子中,镍离子氧化性最强,在阴极得到电子被还原为金属镍,据此解答.

解答 解:粗镍中含有少量Fe、Zn、Ag、Pt等杂质,粗镍做阳极,含镍离子的溶液做电解液,阳极锌、铁的还原性强于镍,电解时,锌、铁先失电子产生锌离子和亚铁离子,然后镍失电子产生镍离子进入溶液中,金属银、铂不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,溶液中的金属阳离子中,镍离子氧化性最强,在阴极得到电子被还原为金属镍.
A.阳极发生氧化反应,其电极反应式:Ni-2e-=Ni2+,Fe-2e-=Fe2+;Zn-2e-=Zn2+,故A错误;
B.电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+、Ni2+,故B错误;
C.电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni,阴极析出的是镍,依据得失电子守恒,阳极溶解的镍小于阴极析出的镍,所以电解后溶液中镍离子数目减少,故C正确;
D.金属银、铂不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中有Pt和Ag,故D错误;
故选C.

点评 本题考查了电解原理的应用,主要考查电解精炼镍的原理分析判断,明确粗镍中金属活泼性与金属阳离子氧化性强弱是解题的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用.回答下列问题:
(1)氮气性质稳定,可用作保护气.请用电子式表示氮气的形成过程:
(2)联氨(N2H4)是一种还原剂.已知:H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol.试结合下表数据,写出N2H4 (g)燃烧热的热化学方程式:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-631.7kJ/mol.
化学键N-HN-NN═NN≡NO═OO-H
键能(kJ/mol)390.8193418946497.3462.8
(3)KCN可用于溶解难溶金属卤化物.将AgI溶于KCN溶液中,形成稳定的Ag(CN)2-,该转化的离子方程式为:AgI(s)+2CN-(aq)?Ag(CN)2-(aq)+I-(aq).若已知Ksp(AgI)=1.5×10-16,K[Ag(CN)2-]=1.0×1021,则上述转化方程式的平衡常数K=1.5×10-37.(提示:K越大,表示该化合物越稳定)
(4)氨的催化氧化用于工业生产硝酸.该反应可设计成新型电池,试写出碱性环境下,该电池的负极电极反应式:NH3-5e-+5OH-=NO+4H2O.
(5)将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中,发生反应2NO2?N2O4其相关图象如图.
①0~3s时v(NO2)增大的原因是容器为绝热体系,该反应正向进行放热,体系温度升高,v(NO2)增大.
②5s时NO2转化率为75%.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

5.有以下几种物质:①NH3   ②Na2CO3固体   ③C2H5OH(乙醇)   ④盐酸   ⑤Cu   ⑥NaCl晶体   ⑦Fe(OH)3胶体 填空回答:
(1)以上物质属于电解质的有②⑥(填编号,下同),属于非电解质的有①③.
(2)②既是钠盐又是碳酸盐,对该物质的分类方法是交叉分类法.
(3)实验室制备⑦的化学方程式为FeCl3+3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3HCl
证明有⑦生成的实验操作及现象是用激光笔照射,有一条明亮的光路,则有胶体生成NaCl晶体溶解在③(填以上物质序号)中也有此现象.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.可证明次氯酸是弱酸的事实是(  )
A.次氯酸可与碱反应B.次氯酸有漂白性
C.次氯酸钙可与碳酸反应生成次氯酸D.次氯酸见光分解

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

9.化学小组设计以下实验方案,测定某部分变质为碳酸钠的小苏打样品中NaHCO3的质量分数.
(1)方案一:称取一定质量样品,置于仪器a中用酒精灯加热至恒重,冷却,用托盘天平称量剩余固体质量.重复操作,计算.仪器a的名称是坩埚;其中发生反应的化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑.实验中为保证NaHCO3分解完全需加热至恒重,判断方法是两次称量的误差不超过0.1g为止.
(2)方案二:称取一定质量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解;向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,待沉淀后,过滤,洗涤,干燥,称量固体质量,计算.
写出NaHCO3与足量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式HCO3-+OH-+Ba2+=BaCO3↓+H2O;实验中判断沉淀是否完全的方法是取上层清液少许于试管中,加入氢氧化钡溶液,若无沉淀生成,则沉淀完全.过滤操作中,除烧杯、漏斗外,还要用到的玻璃仪器为玻璃棒.
(3)方案三:称取一定质量样品,按如图装置进行实验:

B装置内所盛试剂是浓硫酸;D装置的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置.
实验前称取17.9g样品,实验后测得C装置增重8.8g,则样品中NaHCO3的质量分数为70.4%.
某同学认为上述测定结果偏低(填“偏高”或“偏低”),因为实验装置还存在一个明显的缺陷是缺少一套将A、B装置内的CO2气体驱赶到C装置中的装置.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.已知:
CH3CH2CH2CH3(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2 878kJ/mol
(CH32CHCH3(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2 869kJ/mol
下列说法正确的是(  )
A.
正丁烷与异丁烷的能量大小关系如图
B.正丁烷的稳定性大于异丁烷
C.异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程
D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

6.孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量二价铁和三价铁的氧化物及硅的氧化物.如图1是实验室以孔雀石为原料制备胆矾晶体的流程图:

请回答下列问题:
(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+.从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为c(填代号)
a、KMnO4            b、HNO3c、H2O2         d、Cl2
(2)根据图2有关数据,你认为工业上加入试剂①氧化操作时应采取的措施是:溶液温度控制在80℃,pH控制在1.5,氧化时间为4小时左右.
(3)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,反应中MnO4-还原为Mn2+,取A溶液20.00mL,用去0.0240mol/L KMnO4溶液16.00mL时,恰好达到滴定终点,则A溶液中Fe2+浓度为0.096mol/L.
(4)请设计一种实验方案检验溶液C中Fe3+是否完全除去(写出操作步骤、现象和结论)取待检溶液少许,加入KSCN溶液,若溶液不变红色,说明Fe3+已完全除去;若溶液变红色,则说明Fe3+未完全除去.
(5)由溶液C获得胆矾晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作.除烧杯漏斗外过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是引流.
(6)为测定胆矾中结晶水数目,称取24.8g硫酸铜晶体盛装在干燥的坩埚
(填仪器名称)里,灼烧至质量不再改变时,称量粉末的质量为16.0g.,则计算得胆矾(CuSO4•nH2O)中n=4.9(计算结果精确到0.1).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

3.某待测液中可能含有大量Mg2+、Fe3+、K+、SO42-、H+、NO3-、OH-、MnO4-离子中的一种或几种,现通过下列实验进行检验:
I.观察待测液的颜色,溶液呈无色;
Ⅱ,取少量待测液,滴加NaOH溶液,先无明显现象,后有白色沉淀生成;
Ⅲ.另取少量待测液,加入BaCl2溶液,无明显现象.
回答下列问题:
(1)据此可以判断该待测液中一定大量存在的离子是NO3-,Mg2+,H+,一定不能大量存在的离子是Fe3+、OH-、SO42-、MnO4-,不能确定是否存在的离子是K+
(2)依次写出Ⅱ中加入NaOH溶液过程中发生反应的离子方程式:H++OH-=H2O,Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.某实验组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况,进行了如下实验:一定条件下,向一个1L密闭容器中加入等物质的量的X、Y和一定量的Z三种气体,甲图表示发生反应后各物质浓度(c)随时间(t)的变化〔其中t0~t1阶段c(Y)、c(Z)未画出〕.乙图表示化学反应速率(v)随时间(t)的变化,四个阶段都只改变一种条件(催化剂、温度、浓度、压强,每次改变条件均不同),已知t3~t4阶段为使用催化剂.
回答下列问题:

(1)若t1=5min,则t0~t1阶段以Y浓度变化表示的反应速率为v(Y)=0.016mol•L-1•min-1
(2)在t2~t3阶段Y的物质的量减小,则此阶段开始时v>v(填“>”、“=”或“<”).
(3)t4~t5阶段改变的条件为减小压强,该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{3}(Z)}{c(X)•{c}^{2}(Y)}$.
(4)t5~t6阶段容器内Z的物质的量共增加0.30mol,在反应中热量变化总量为a kJ,写出该反应的热化学方程式X(g)+2Y(g)?3Z(g)△H=+10a kJ/mol.在乙图Ⅰ~Ⅴ处平衡中,平衡常数最大的是V.
(5)在相同条件下,若向该容器中只加入X、Y,反应也可以达到完全相同的平衡状态,则n(x)=0.16mol,n(Y)=0.17mol达平衡时,X的转化率=31.25%.

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