Ksp | 開始沉淀pH | 沉淀完全pH | |
Al(OH)3 | 1.9×10-33 | 3.43 | 4.19 |
Fe(OH)3 | 3.8×10-38 | 2.53 | 2.94 |
Ni(OH)2 | 1.6×10-14 | 7.60 | 9.75 |
NiC2O4 | 4.0×10-10 | -- | -- |
分析 廢舊鎳電池電極材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成的,加入鹽酸,其中碳粉不反應(yīng),過濾得到殘?jiān)鼮樘糠郏Y(jié)合信息①可知,濾液中含有NiCl2、AlCl3、FeCl3及未反應(yīng)的HCl,加入NiO調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,過濾除去,濾液中加入Na2C2O4溶液,由(4)中NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,所以生成的沉淀為NiC2O4•2H2O,沉淀中加入NaOH溶液,由溶度積可知轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2.過濾分離得到Ni(OH)2.過濾①的濾液主要是氯化鈉溶液,電解氯化鈉溶液得到氫氧化鈉、氯氣與氫氣,沉淀Ⅲ可被電解所得產(chǎn)物之一氧化,氧化產(chǎn)物洗滌得到Ni(OH)3,應(yīng)是Ni(OH)2被氯氣氧化.
(6)若Fe(OH)3和Al(OH)3同時(shí)存在,由溶度積表達(dá)式可知$\frac{c(F{e}^{3+})}{c(A{l}^{3+})}$=$\frac{Ksp[Fe(O{H)}_{3}]}{Ksp[Al(OH)_{3}]}$.
解答 解:廢舊鎳電池電極材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成的,加入鹽酸,其中碳粉不反應(yīng),過濾得到殘?jiān)鼮樘糠郏Y(jié)合信息①可知,濾液中含有NiCl2、AlCl3、FeCl3及未反應(yīng)的HCl,加入NiO調(diào)節(jié)溶液pH,使溶液中Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,過濾除去,濾液中加入Na2C2O4溶液,由(4)中NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,所以生成的沉淀為NiC2O4•2H2O,沉淀中加入NaOH溶液,由溶度積可知轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,過濾分離得到Ni(OH)2.過濾①的濾液主要是氯化鈉溶液,電解氯化鈉溶液得到氫氧化鈉、氯氣與氫氣,沉淀Ⅲ可被電解所得產(chǎn)物之一氧化,氧化產(chǎn)物洗滌得到Ni(OH)3,應(yīng)是Ni(OH)2被氯氣氧化.
(1)由上述分析可知,該工藝流程中多次重復(fù)利用的一種實(shí)驗(yàn)基本操作是:過濾,
故答案為:過濾;
(2)加入鹽酸,其中碳粉不反應(yīng),過濾得到殘?jiān)鼮樘糠郏?br />故答案為:炭粉;
(3)根據(jù)表中開始沉淀和沉淀完全pH,F(xiàn)e(OH)3開始沉淀pH=2.53\沉淀完全pH=2.94,Al(OH)3開始沉淀pH=3.43、沉淀完全pH=4.19,用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH,依次沉淀為:Fe(OH)3,Al(OH)3,由于小于連續(xù)測定pH,且精度較高,應(yīng)選擇pH計(jì)控制兩種沉淀析出的pH,
故答案為:Fe(OH)3;Al(OH)3 ;C;
(4)NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O,所以生成的沉淀為NiC2O4•2H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;
故答案為:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4•2H2O↓+2NaCl;
(5)沉淀Ⅲ為Ni(OH)2,被氯氣氧化得到Ni(OH)3,該氧化反應(yīng)的離子方程式為:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;
故答案為:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-;
(6)若Fe(OH)3和Al(OH)3同時(shí)存在,由溶度積表達(dá)式可知$\frac{c(F{e}^{3+})}{c(A{l}^{3+})}$=$\frac{Ksp[Fe(O{H)}_{3}]}{Ksp[Al(OH)_{3}]}$=2.0×10-5,故答案為:2.0×10-5.
點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)工藝流程、物質(zhì)的分離提純、沉淀轉(zhuǎn)化、電化學(xué)原理等,關(guān)鍵是對(duì)工藝流程的理解,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與遷移運(yùn)用能力,難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 1:1 | B. | 2:1 | C. | 3:1 | D. | 9:2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 相同溫度下,在水中,碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸鈉的溶解度 | |
B. | 將石灰水加入碳酸氫鈉溶液中不產(chǎn)生沉淀,加入碳酸鈉溶液中產(chǎn)生白色沉淀 | |
C. | 將100mL0.10mol/L鹽酸溶液分別逐滴滴入到10mL1.00 mol/L的碳酸鈉溶液或10mL1.00 mol/L碳酸氫鈉溶液中,兩者都能放出二氧化碳?xì)怏w,但碳酸氫鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的劇烈程度明顯強(qiáng)于碳酸鈉 | |
D. | 在一定溫度下,物質(zhì)的量濃度相同時(shí),碳酸氫鈉溶液的堿性弱于碳酸鈉溶液 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 鋁鎂合金的硬度較大,鈉鉀合金的硬度較小 | |
B. | 因?yàn)殁c的金屬性比鎂要強(qiáng),所以鈉的熔點(diǎn)比鎂要高 | |
C. | 鎂能置換硫酸銅中的銅,鈉也能置換硫酸銅中的銅 | |
D. | 在空氣中都能被點(diǎn)燃,生成的產(chǎn)物都是氧化物,無過氧化物 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 熱的純堿溶液去油污效果好 | |
B. | 將TiCl4溶于大量水,同時(shí)加熱,可得TiO2 | |
C. | 用Na2CO3溶液和鹽酸處理水垢中的CaSO4 | |
D. | FeCl3溶液加熱后顏色變深 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 用氯化銨和氫氧化鈣制NH3 | B. | 二氧化錳和濃鹽酸制氯氣 | ||
C. | 用鋅粒和稀硫酸制H2 | D. | 用雙氧水和二氧化錳制O2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 集氣瓶中的離子方程式是:2CH3COOH+CO32-→2CH3COO-+H2O+CO2 ↑ | |
B. | 少量的CO2通入苯酚鈉中生成苯酚和碳酸鈉 | |
C. | 醋酸和苯酚鈉發(fā)生反應(yīng) | |
D. | 該裝置和相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能推出酸性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篊H3COOH>H2CO3 >C6H5OH |
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