【題目】某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、堿的雜質(zhì)。部分金屬氫氧化物Ksp近似值如下表所示:
化學(xué)式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-39 | 10-34 | 10-15 |
現(xiàn)用含鎳廢催化劑制備NiSO4·7H2O晶體,其流程圖如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2A1+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑,_________。
(2)“酸浸”所使用的酸為_____________。
(3)“凈化除雜”需加入H2O2溶液,其作用是__________________________。然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀,此時(shí)的pH為____________(保留1位小數(shù))。
(4)“操作A”為_____、過(guò)濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)品。
(5)NiSO4在NaOH溶液中可被NaClO氧化為NiOOH,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(6)NiOOH可作為鎳氫電池的電極材料,該電池的工作原理如下圖所示,其充電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為____________。
【答案】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 稀硫酸(或硫酸、H2SO4) 將Fe2+氧化為Fe3+ 2.7 冷卻結(jié)晶 2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+H2O+2Na2SO4 Ni(OH)2+OH--e-=-NiOOH+H2O
【解析】
某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、堿的雜質(zhì),工藝流程的目的是用含鎳廢催化劑制備NiSO4·7H2O晶體,分析工藝流程,將含Ni廢催化劑堿浸,Al和Al2O3溶于堿生成AlO2-,進(jìn)行過(guò)濾操作,則Fe、Ni及其他不溶于堿的雜質(zhì)被過(guò)濾出,進(jìn)行酸浸,則Fe和Ni溶于酸形成Fe2+和Ni2+,進(jìn)行過(guò)濾操作,則不溶于酸的雜質(zhì)被過(guò)濾出,濾液中主要含有Fe2+和Ni2+,凈化除雜主要除去Fe元素得到Ni元素的溶液,經(jīng)過(guò)后續(xù)處理得到NiSO4·7H2O晶體。
(1)“堿浸”時(shí)Al和Al2O3溶于堿生成AlO2-,“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2A1+2OH-+2H2O=2AlO2—+3H2↑,Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O。
(2)工藝流程最終目的是制備NiSO4·7H2O晶體,所以酸浸時(shí)所用的酸應(yīng)為H2SO4。
(3)“凈化除雜”需加入H2O2溶液,其作用是氧化Fe2+為Fe3+,Fe3+更易形成Fe(OH)3從而達(dá)到去除Fe元素的目的;然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀,溶液中c(Fe3+)濃度低于10-5mol·L-1可認(rèn)為Fe3+幾乎完全被除去,此時(shí)溶液中c(OH-)==10-11.3mol·L-1,則pH=14-pOH=14+lgc(OH-)=2.7;
(4)溶液中存在NiSO4,經(jīng)過(guò)加熱濃縮及“操作A”為冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)品。
(5)NiSO4在NaOH溶液中可被NaClO氧化為NiOOH,ClO-被還原為Cl-,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+H2O+2Na2SO4。
(6)NiOOH可作為鎳氫電池的電極材料,充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),所以電極反應(yīng)為:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表是氧化鎂和氯化鎂的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù):
請(qǐng)參考以上數(shù)據(jù)分析,從海水中提取鎂,正確的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液→MgCl2晶體Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法,正確的是
A.圖1中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重
B.圖2中,插入溶液中的鐵棒容易溶解,主要是發(fā)生電化學(xué)腐蝕
C.圖3中,燃?xì)庠畹闹行牟课蝗菀咨P,主要是由于高溫下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕
D.圖4中,用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊相當(dāng)于原電池的負(fù)極
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】光氣(COCl2)在農(nóng)藥、醫(yī)藥、工程塑料等方面都有廣泛應(yīng)用,光氣常溫下為無(wú)色氣,有腐草味,低溫時(shí)為黃綠色液體,化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遇水迅速水解,生成氯化氫。某實(shí)驗(yàn)小組利用如下實(shí)驗(yàn)裝置合成光氣并利用光氣與濃氨水反應(yīng)制備尿素[CO(NH2)2]。主要實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置略去)及操作步驟如下:
①按如圖連接裝置,檢驗(yàn)裝置的氣密性,然后加裝實(shí)驗(yàn)藥品;
②打開(kāi)活塞a.,向A中緩慢通入干燥的熱空氣;
③一段時(shí)間后,裝置D中溶液會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,且混合液上方有大量白色煙霧;
已知:3CC14+Al2O3=3COCl2+2AlC13
回答下列問(wèn)題:
(1)檢驗(yàn)整個(gè)裝置的氣密性的方法:___。
(2)步驟②中通入干燥的熱空氣的作用為___。
(3)裝置C的作用___。
(4)裝置D中反應(yīng)除生成尿素[CO(NH2)2]外,還有NH4Cl生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。。
(5)分離裝置D中混合液的操作名稱為___。
(6)裝置E中足量的NaOH溶液與少量的光氣反應(yīng)的離子方程式為:___。
(7)實(shí)驗(yàn)后,將D中溶液先蒸發(fā)結(jié)晶,再用重結(jié)晶的方法得到尿素晶體(含有少量的NH4Cl雜質(zhì)),測(cè)定所得晶體中尿素的百分含量的方法:將7.07g晶體中所含氮完全轉(zhuǎn)化為氨氣所得氨氣用100mL2.00molL-1的硫酸溶液完全吸收,取吸收液10mL用0.4000molL-1的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
①到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),消耗氫氧化鈉45.00mL,則該晶體中尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___(保留3位有效數(shù)字)。
②若滴定前未用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管,則測(cè)得該體晶中尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___(選填“偏大”或“偏小”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】增塑劑DCHP可由鄰苯二甲酸酐與環(huán)己醇反應(yīng)制得。
鄰苯二甲酸酐 DCHP
下列說(shuō)法正確的是
A.鄰苯二甲酸酐的二氯代物有3種
B.環(huán)己醇分子中所有的原子可能共平面
C.DCHP能發(fā)生加成、取代、消去反應(yīng)
D.1 mol DCHP最多可與含2 mol NaOH的溶液反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素 X、Y、Z、W、R、T 的原子序數(shù)依次增大, X 的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等, X、W 位于同族。Y 和 Z 的價(jià)電子數(shù)之和等于 R 和 T 的最外層電子數(shù)之和,這四種元素組成兩種鹽 Z2TY3 和 ZRY2。在含該兩種鹽的混合溶液中滴加鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀的物質(zhì)的量與鹽酸體積的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.X、Y、Z 不可能同存在于一種離子化合物中
B.單質(zhì)的熔點(diǎn):Y < Z < T
C.簡(jiǎn)單離子的半徑:r(Y)> r(W)> r(Z)
D.Z、R 分別與 Y 形成的化合物中都只含離子鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電化學(xué)的敘述正確的是( )
A. 圖①兩極均有氣泡產(chǎn)生,滴加酚酞溶液時(shí)石墨一極變紅
B. 圖②裝置中Fe電極參與反應(yīng)發(fā)生腐蝕
C. 圖③可以模擬鋼鐵的吸氧腐蝕,碳棒一極的電極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-=4OH-
D. 上述4個(gè)裝置中,圖①、②中Fe腐蝕速率較快,圖③中Fe腐蝕速率較慢
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過(guò)測(cè)量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2和H2O的質(zhì)量,來(lái)確定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先進(jìn)行的操作是__________。
②稱取樣品,并將其放入硬質(zhì)玻璃管中,稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。
③打開(kāi)活塞K1、K2,關(guān)閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是________。
④關(guān)閉活塞K1、K2,打開(kāi)K3,點(diǎn)燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________、________。
⑤打開(kāi)活塞K1,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后拆下裝置,再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。
(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是_______________。
②E處干燥管中盛放的藥品是堿石灰,其作用是_____________,如果實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有該裝置,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量_____________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。
③若樣品質(zhì)量為w g,反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1g、m2g,則混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57kJ·mol-1,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A淺,C深
C.A、B兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:A>B
D.B、C兩點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù):B>C
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