【題目】某科研小組用鎳觸媒廢料(主要成分為Ni-Al合金,混有少量Fe、Cu、Zn、Pb及有機(jī)物) 制備NiO并回收金屬資源的流程如下所示:

已知:相關(guān)數(shù)據(jù)如表1和表2所示

表1部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(25℃)

物質(zhì)

Ksp

物質(zhì)

Ksp

Fe(OH)3

4.0×10-38

CuS

6.3×10-34

Fe(OH)2

1.8×10-16

ZnS

1.6×10-24

Al(OH)3

1.0×10-33

PbS

8.0×10-28

Ni(OH)2

2.0×10-15

NiS

3.2×10-18

表2 原料價(jià)格表

物質(zhì)

價(jià)格/(元噸-1

漂液(含25.2%NaClO)

450

雙氧水(含30%H2O2

2400

燒堿(含98%NaOH)

2100

純堿(含99.5%Na2CO3

600

請(qǐng)回答下列問題:

(1)“焙燒”的目的是________________________________。

(2)“試劑a”的名稱為__________________;選擇該試劑的理由是________________________。

(3)“氧化”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。

(4)欲使溶液中Fe3+和A13+的濃度均小于等于1.0×10-6 mol L-1,需“調(diào)節(jié)pH”至少為_______________

(5)“加水煮沸”時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________

(6)整個(gè)流程中,可回收的金屬化合物為____________________________________(填化學(xué)式)。

(7)氫鎳電池是一種應(yīng)用廣泛的二次電池,放電時(shí),該電池的總反應(yīng)為NiOOH+MH==Ni(OH)2+M,當(dāng)導(dǎo)線中流過2 mol電子時(shí),理論上負(fù)極質(zhì)量減少__________g。充電時(shí)的陽極反應(yīng)式為_______________________________________________。

【答案】 除去廢料中的有機(jī)物;使部分金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物 漂液 節(jié)約成本,不影響后續(xù)操作 2Fe2++ClO-+2H+=2 Fe3++Cl-+H2O 5 NiCO3+H2ONi(OH)2+CO2 Fe(OH)3、A1(OH)3、CuS,ZnS、PbS 2 Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH +H2O

【解析】該題是化工流程圖題,考查物質(zhì)的分離提純。結(jié)合氧化還原知識(shí),化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí),電化學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合考查。

(1)大部分有機(jī)物易揮發(fā)、易燃燒,可用焙燒法除去;同時(shí)部分金屬單質(zhì)與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧化物,酸浸時(shí)減少氫氣的生成。

(2)氧化等量的 Fe2+,用漂液成本更低,且引入 Na + Cl - 不影響后續(xù)分離和除雜。

(3)“氧化”的目的是用漂液將 Fe 2+ 轉(zhuǎn)化為 Fe 3+ ,根據(jù)氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)的配平原則,可寫出離子方程式。

(4)Fe(OH)3 Al (OH)3 的溶度積常數(shù)可知, Al 3+ 濃度小于等于 1.0×10 -6 m o l ·L -1時(shí),Fe 3+ 濃度一定小于1.0×10 -6 m o l ·L -1,則 Ks p[Al (OH)3]=1.0×1 0 -3 3

=c(Al 3+ )·c 3(OH- )=1.0×10 -6 ·c 3(OH- ),計(jì)算得c(OH- )≥1.0×1 0 -9 mo l ·L -1,pH≥5。

(5)“加水煮沸”時(shí),N i CO 3 水解轉(zhuǎn)化為 N i(OH)2,同時(shí)生成 CO 2,可得化學(xué)方程式。

(6) , Fe(OH)3、Al(OH)3、CuS、ZnS、PbS。

(7)該電池的負(fù)極反應(yīng)式為 MH + OH- - e - === M + H2O,故轉(zhuǎn)移2 mo l電子時(shí),理論上負(fù)極質(zhì)量減少2g。根據(jù) 應(yīng) , 時(shí) 應(yīng)

Ni(OH)2 + OH- - e=== NiOOH + H2O 。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列元素電負(fù)性最大的是( 。

A. 最高正化合價(jià)和最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為4的短周期元素

B. 沒有正化合價(jià)的元素

C. 沒有負(fù)化合價(jià)的元素

D. 最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)絕對(duì)值相等的元素

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【題目】鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系如下圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁的(  )

A. 物質(zhì)的量之比為32 B. 質(zhì)量之比為32

C. 摩爾質(zhì)量之比為23 D. 失去的電子數(shù)之比為89

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【題目】化學(xué)上常用AG表示溶液中的lg。25℃時(shí),用0.100 molL-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 molL-1的HNO2溶液,AG與所加NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是

A. D點(diǎn)溶液的pH = 11.25

B. B點(diǎn)溶液中存在 c(H+)-c(OH-)=c(NO2-)-c(HNO2)

C. C點(diǎn)時(shí),加入NaOH溶液的體積為20 mL

D. 25℃時(shí),HNO2的電離常數(shù)Ka=1.0×10-5.5

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【題目】下列關(guān)于有機(jī)物的說法中,正確的是( 。

A. 乙酸乙酯、油脂、糖類、蛋白質(zhì)都可以發(fā)生水解反應(yīng)

B. 乙烯和聚丙烯都能與氫氣在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)

C. 油脂在堿性條件下可發(fā)生水解,工業(yè)上利用該反應(yīng)生產(chǎn)肥皂

D. 乙烯、苯、乙醇均能使紫色的酸性高錳酸鉀溶液褪色

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【題目】化學(xué)已經(jīng)滲透到人類生活的各個(gè)方面,下列說法正確的是

A. 綠色化學(xué)的核心是對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行綜合治理

B. 煙、云、霧在陽光照射下可觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)

C. “溫室效應(yīng)”、“酸雨”的形成都與氮氧化合物有關(guān)

D. 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維,光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路”

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【題目】廣東正在建設(shè)海洋強(qiáng)省。下列說法不正確的是

A. 從海帶中提取碘單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應(yīng)

B. 往淡水中加入NaCl等配成人造海水,可用于海產(chǎn)品的長(zhǎng)途運(yùn)輸

C. 赤潮主要是由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活廢水引起沿海水域的富營(yíng)養(yǎng)化而造成的

D. 海洋經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)的資源開發(fā)可獲得FeCo、KAu、MgB等金屬

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【題目】下列說法不正確的是

A. 甲苯的一氯一溴取代產(chǎn)物有17種結(jié)構(gòu)

B. 糖類、油脂、蛋白質(zhì)都能發(fā)生水解反應(yīng)

C. 溴乙烷可以發(fā)生消去反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)

D. 碳原子數(shù)不等、分子式符合CnH2n+2的有機(jī)物一定互為同系物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列解釋事實(shí)的方程式正確的是

A. 電解飽和食鹽水,產(chǎn)生黃綠色氣體:2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2

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