分析 含鎳(Ni2+)廢液為原料生產(chǎn)NiOOH,在含Ni+的廢液中中加入碳酸鈉溶液,過濾得到NiCO3沉淀,沉淀中加入硫酸溶解生成NiSO4,加入試劑調(diào)節(jié)溶液的pH使鎳離子全部沉淀生成Ni(OH)2,在空氣中加熱Ni(OH)2制取NiOOH;
(1)確認(rèn)Ni2+已經(jīng)完全沉淀的實驗方法是取上層清液,加入碳酸鈉溶液觀察是否有沉淀生成,判斷鎳離子是否全部沉淀;
(2)依據(jù)溶度積常數(shù)計算溶液中氫氧根離子濃度,結(jié)合離子積常數(shù)計算溶液中的氫離子濃度,pH=-lgc(H+);
(3)空氣中加熱Ni(OH)2和空氣中氧氣反應(yīng)生成NiOOH和水;
(4)消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.01 mol•L-1×0.02L=2×10-4 mol,
與NiOOH反應(yīng)后剩余的Fe2+物質(zhì)的量:2×10-4 mol×5×(200÷20)=0.01 mol,
Fe2+總物質(zhì)的量:1.0 mol•L-1×0.1 L=0.1 mol,
與NiOOH反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量:0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol,
得到n(NiOOH)=0.09 mol,計算得到NiOOH的質(zhì)量,得到混合物中Ni(OH)2的質(zhì)量,計算物質(zhì)的量,依據(jù)xNiOOH•yNi(OH)2計算x和y的比值.
解答 解:(1)確認(rèn)Ni2+已經(jīng)完全沉淀的實驗方法是取上層清液,加入碳酸鈉溶液觀察是否有沉淀生成,判斷鎳離子是否全部沉淀,具體操作步驟為:靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加1~2滴Na2CO3溶液,無沉淀生成;
故答案為:靜置,在上層清液中繼續(xù)滴加1~2滴Na2CO3溶液,無沉淀生成;
(2)已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中殘留c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=2×10-15,c(OH-)=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-15}}{2×1{0}^{-5}}}$=10-5mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$=10-9mol/L,則pH=9;
由于c(Ni2+)≤2×10-5 mol•L-1,則調(diào)節(jié)pH的范圍是:pH≥9,
故答案為:pH≥9;
(3)空氣中加熱Ni(OH)2和空氣中氧氣反應(yīng)生成NiOOH和水,原子守恒配平書寫化學(xué)方程式為:4Ni(OH)2+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NiOOH+2H2O,
故答案為:4Ni(OH)2+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NiOOH+2H2O;
(4)消耗KMnO4物質(zhì)的量:0.01 mol•L-1×0.02L=2×10-4 mol
與NiOOH反應(yīng)后剩余的Fe2+物質(zhì)的量:2×10-4 mol×5×(200÷20)=0.01 mol
Fe2+總物質(zhì)的量:1.0 mol•L-1×0.1 L=0.1 mol
與NiOOH反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量:0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol
n(NiOOH)=0.09 mol
m(NiOOH)=91.7 g•mol-1×0.09 mol=8.253 g
n[Ni(OH)2]=$\frac{9.18g-8.253g}{92.7g•mol-1}$=0.01mol,
x:y=n(NiOOH):n[Ni(OH)2]=0.09 mol:0.01 mol=9:1,
即x=9、y=1,
答:x、y的值分別為9、1.
點評 本題考查了物質(zhì)分離方法和實驗過程分析判斷、溶度積常數(shù)和離子積常數(shù)的計算應(yīng)用,題目難度中等,明確實驗?zāi)康募盎瘜W(xué)實驗基本操作方法為解答關(guān)鍵,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 6.4 g | B. | 4.8 g | C. | 2.4 g | D. | 1.6 g |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 在盛有硫酸亞鐵銨溶液的試管中,滴加幾滴新制氯水,無明顯現(xiàn)象,然后滴加KSCN溶液,若觀察到溶液變?yōu)檠t色,則說明硫酸亞鐵銨中含有Fe2+ | |
B. | 測量某溶液的pH,pH試紙一旦用水濕潤,一定會產(chǎn)生實驗誤差 | |
C. | 灼燒海帶可以在坩堝中進(jìn)行,也可以在蒸發(fā)皿中進(jìn)行 | |
D. | 實驗室用已知濃度的醋酸溶液滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液時,選用酚酞做指示劑比用甲基橙做指示劑時帶來的誤差要小一點 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 0.1 mol•L-1CH3COONa溶液與0.1 mol•L-1HCl溶液等體積混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(H+) | |
B. | 0.1 mol•L-1NH4Cl溶液與0.1 mol•L-1氨水等體積混合(pH>7):c(NH3•H2O)>c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-) | |
C. | 0.1 mol•L-1Na2CO3溶液與0.1 mol•L-1NaHCO3溶液等體積混合:$\frac{2}{3}$c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) | |
D. | 0.1 mol•L-1Na2C2O4溶液與0.1 mol•L-1HCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+) |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 22.4L任何氣體的物質(zhì)的量均為1mol | |
B. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol物質(zhì)的體積為22.4L | |
C. | H2、O2、N2、CO2組成的混合氣體1mol在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L | |
D. | 在同溫同壓下,相同體積的任何氣體單質(zhì)所含分子數(shù)和原子數(shù)都相同 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Al3+、Fe2+、Cl-、SO42- | B. | Mg2+、Fe3+、NO3-、SCN- | ||
C. | K+、Na+、Cl-、HCO3- | D. | Na+、Ba2+、NO3-、SO42- |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com