【題目】鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng),電極材料由Ni(OH)2、碳粉和氧化鐵等涂在鋁箔上制成。由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害,某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:

已知:a.NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。

b.某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及開(kāi)始沉淀和完全沉淀時(shí)的理論pH如表所示:

M(OH)n

Ksp

pH

開(kāi)始沉淀

沉淀完全

Al(OH)3

1.9×10-33

3.43

4.19

Fe(OH)3

3.9×10-38

2.53

2.94

Ni(OH)2

1.6×10-14

7.60

9.75

回答下列問(wèn)題:

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷步驟依次析出的沉淀______和沉淀______(填化學(xué)式),則pH1___pH2(“>”、“=”“<”),控制兩種沉淀析出可利用______(填序號(hào))。

A.pH試紙 B.石蕊指示劑 C.pH計(jì)

(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4H2O>NiC2O42H2O,則步驟的化學(xué)方程式是______。步驟后,過(guò)濾沉淀所需的玻璃儀器有_____________________。

(3)試寫(xiě)出步驟的離子方程式____________________________________。

【答案】Fe(OH)3Al(OH)3<CNiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4·2H2O↓+2NaCl漏斗、玻璃棒和燒杯2Ni(OH)2+2OH+Cl2=2Ni(OH)3+2Cl

【解析】

廢舊鎳電池電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成的,根據(jù)流程圖,加入鹽酸,其中碳粉不反應(yīng)得到殘?jiān)腿芤?/span>A,利用題中給的信息,NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+,推知A中含有被鹽酸溶解生成的Ni2+、Fe3+Al3+三種離子;由題給條件,金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的理論pH可知,在A溶液中加入NiO是為了調(diào)節(jié)溶液pH,使相應(yīng)的鋁離子、三價(jià)鐵離子全部沉淀析出,Ni2+在溶液B中。流程中得到的B溶液中主要是Ni2+,加入Na2C2O4溶液,生成了沉淀Ⅰ和D,已知溶解度:NiC2O4NiC2O4H2ONiC2O42H2O,所以生成的沉淀Ⅰ為NiC2O42H2O。沉淀中加入氫氧化鈉溶液,根據(jù)Ni(OH)2開(kāi)始沉淀到全部沉淀的pH范圍為7.609.75,加入過(guò)量氫氧化鈉溶液能使沉淀NiC2O42H2O轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,所以C為沉淀Ni(OH)2。D溶液主要是氯化鈉溶液,電解氯化鈉溶液在陽(yáng)極得到氯氣,陰極得到氫氣,所以E氣體是氯氣,根據(jù)流程圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系,沉淀C和氯氣能生成Ni(OH)3,據(jù)此解答。

1)根據(jù)pH可以確定開(kāi)始析出沉淀和全部沉淀的pH范圍,先析出沉淀Ⅱ是Fe(OH)3,沉淀pH范圍是2.532.94,然后析出沉淀Ⅲ是Al(OH)3,沉淀pH的范圍3.434.19,所以pH1pH2?刂苾煞N沉淀析出必須準(zhǔn)確測(cè)定溶液pH,所以用pH計(jì)測(cè)定,答案選C。

2)由溶解度:NiC2O4NiC2O4H2ONiC2O42H2O和流程中的變化可知沉淀為溶解度小的NiC2O42H2O,則步驟③的化學(xué)方程式是NiCl2Na2C2O42H2ONiC2O4·2H2O↓+2NaCl。步驟③后,過(guò)濾沉淀所需的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯。

3)根據(jù)鎳元素化合價(jià)變化由+2升高到+3,結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知步驟⑥的離子方程式為2Ni(OH)22OHCl22Ni(OH)32Cl。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Mg、Cu組成的2.64 g混合物投入適量稀硝酸中恰好反應(yīng),固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物NO氣體0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入2 mol/LNaOH溶液60 mL時(shí)金屬離子恰好沉淀完全.則形成沉淀質(zhì)量為

A4.32 g B4.68 g

C5.36 g D6.38 g

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法不正確的是

A. Na2O2可用于呼吸面具中氧氣的來(lái)源

B. Na2ONa2O2投入水中都能生成NaOH,它們都是堿性氧化物

C. NaHCO3可用于治療胃酸過(guò)多,制造發(fā)酵粉等

D. 可用潔凈的鐵絲代替鉑絲進(jìn)行焰色反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】碳跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體Y同時(shí)通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中(如圖裝置),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇B. 洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇

C. Z導(dǎo)管出來(lái)的氣體中沒(méi)有二氧化碳D. Z導(dǎo)管口有紅棕色氣體出現(xiàn)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】化學(xué)與人類(lèi)生活密切相關(guān)。請(qǐng)按要求,回答下列問(wèn)題:

(1)奧運(yùn)金牌金鑲玉環(huán)形碧玉由昆侖玉制成,昆侖玉的成分可簡(jiǎn)單看成是 Ca2Mg5Si8O22(OH)2,則其用氧化物的形式可表示為___________________

(2)有關(guān)Na2CO3NaHCO3 的用途描述:面包發(fā)酵粉的主要成分之一是(寫(xiě)俗稱(chēng))________;寫(xiě)出上述物質(zhì)中,可以用于治療胃酸過(guò)多的藥物與胃酸反應(yīng)的離子方程式____________。

(3)“漂白粉長(zhǎng)期暴露在空氣中會(huì)變質(zhì),這是因?yàn)?/span>漂白粉與空氣中二氧化碳接觸,從而失去了漂白性。寫(xiě)出該步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式___________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列變化中,需加入適當(dāng)?shù)倪原劑才能完成的是

A. Cl-→Cl2 B. FeCl2 → FeCl3 C. CuO →Cu D. CO2→ Na2CO3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室用下列裝置制備無(wú)水AlCl3(183℃升華,過(guò)潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧)。下列說(shuō)法正確的是

A. 該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中e瓶可能產(chǎn)生白霧

B. b、c裝置中分別盛裝飽和NaHCO3溶液和濃硫酸

C. 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃d處酒精燈,再點(diǎn)燃a處酒精燈

D. 實(shí)驗(yàn)后向燒瓶中加入足量硝酸銀和確硝酸,可確定生成的MnCl2的質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于物質(zhì)用途的說(shuō)法中,不正確的是

A. 氨可用作制冷劑

B. 二氧化硫可用于殺菌消毒

C. Fe3O4可用于做紅色涂料

D. 碳酸氫鈉可用作面粉發(fā)酵

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知:,利用下圖裝置用正丁醇合成正丁醛。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

物質(zhì)

沸點(diǎn)/℃

密度/(g·

水中溶解性

正丁醇

117.2

0.8109

微溶

正丁醛

75.7

0.8017

微溶

下列說(shuō)法中,正確的是 ( )

A. 向獲得的粗正丁醛中加入少量金屬鈉,檢驗(yàn)其中是否含有正丁醇

B. 當(dāng)溫度計(jì)1示數(shù)為90~95℃,溫度計(jì)2示數(shù)在117.2℃左右時(shí),收集產(chǎn)物

C. 反應(yīng)結(jié)束,將餾出物倒入分液漏斗中以分去水層,粗正丁醛從分液漏斗上口倒出

D. 為加快反應(yīng),應(yīng)將酸化的Na2Cr2O7溶液一次性全部加入正丁醇中

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案