【題目】工業(yè)上利用廢鎳催化劑(主要成分為Ni,還含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO等)制備草酸鎳晶體的流程如下:
(1)請寫出一種能提高“酸浸”速率的措施:________________________;濾渣I的成分是____________(填化學式)。
(2)除鐵時,控制不同的條件可以得到不同的濾渣II。已知濾渣II的成分與溫度、pH的關系如圖所示:
①若控制溫度40℃、pH=8,則濾渣II的主要成分為_________________________(填化學式)。
②若控制溫度80℃、pH=2,可得到黃鐵礬鈉[Na2Fe6(SO4)4(OH)12](圖中陰影部分),寫出生成黃鐵礬鈉的離子方程式:___________________________________________。
(3)已知除鐵后所得100 mL溶液中c(Ca2+)=0.01mol·L-1,加入100 mL NH4F溶液,使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+)=1×10-5 mol·L-1,則所加c(NH4F)=_________mol·L-1。[已知Ksp(CaF2)=5.29×10-9]
(4)加入有機萃取劑的作用是________________________。
(5)某化學鍍鎳試劑的化學式為MxNi(SO4)y(M為+1價陽離子,Ni為+2價,x、y均為正整數(shù))。為測定該鍍鎳試劑的組成,進行如下實驗:
I.稱量28.7g鍍鎳試劑,配制100 mL溶液A;
Ⅱ.準確量取10.00 mL溶液A,用0.40 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y)標準溶液滴定其中的Ni2+(離子方程式為Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗EDTA標準溶液25.00mL;
Ⅲ.另取10.00 mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀4.66g。
①配制100 mL鍍鎳試劑時,需要的儀器除藥匙、托盤天平、玻璃棒、燒杯、量筒、膠頭滴管外,還需要________________________。
②該鍍鎳試劑的化學式為________________________________。
【答案】 把廢鎳催化劑粉碎、適當加熱,適當增大酸的濃度或攪拌等 SiO2、CaSO4 FeOOH 2Na++3ClO-+6Fe2++4SO42-+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+ 6.6×10-2 除去溶液中的Zn2+ 100mL容量瓶 (NH4)2Ni(SO4)2
【解析】試題分析:(1)根據(jù)影響反應速率的因素分析提高“酸浸”速率的措施;廢鎳催化劑中SiO2與硫酸不反應,CaO與硫酸反應的產(chǎn)物CaSO4微溶于水;(2)根據(jù)濾渣II的成分與溫度、pH的關系圖,可知控制溫度40℃、pH=8時,濾渣II的主要成分;②Na2Fe6(SO4)4(OH)12中鐵元素化合價是+3,可知ClO-把Fe2+氧化為Fe3+,同時生成Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀;(3)根據(jù)方程式Ca2++2F-= CaF2↓,沉淀Ca2+消耗0.002mol NH4F ,根據(jù)Ksp(CaF2)=5.29×10-9,沉淀Ca2+后,溶液中c(F-)= ;(4)根據(jù)流程圖,加入有機萃取劑的作用是除去溶液中的Zn2+;(5)①根據(jù)配制100mL一定物質的量濃度溶液分析需要的儀器;②根據(jù)Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+計算Ni2+的物質的量,根據(jù) 可計算相對分子質量;根據(jù)10.00 mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀4.66g,可計算SO42-的物質的量,根據(jù)n(Ni2+):n(SO42-)計算y值,根據(jù)化合價代數(shù)和等于零計算x值,最后根據(jù)相對分子質量計算M的相對原子質量。
解析:(1)根據(jù)影響反應速率的因素,升高溫度、把廢鎳催化劑粉碎、適當增大酸的濃度或攪拌等,都可以提高“酸浸”速率;廢鎳催化劑中SiO2與硫酸不反應,CaO與硫酸反應的產(chǎn)物CaSO4微溶于水,所以濾渣I的成分是SiO2、CaSO4;(2) ①根據(jù)濾渣II的成分與溫度、pH的關系圖,可知控制溫度40℃、pH=8時,濾渣II的主要成分是FeOOH;②Na2Fe6(SO4)4(OH)12中鐵元素化合價是+3,可知ClO-把Fe2+氧化為Fe3+,同時生成Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,反應的離子方程式是2Na++3ClO-+6Fe2++4SO42-+9H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+;(3)根據(jù)方程式Ca2++2F-= CaF2↓,沉淀Ca2+消耗0.002mol NH4F ,根據(jù)Ksp(CaF2)=5.29×10-9,沉淀Ca2+后,溶液中c(F-)= ,設加入c(NH4F)=c mol·L-1,則 =;c=6.6×10-2;(4)根據(jù)流程圖,加入有機萃取劑的作用是除去溶液中的Zn2+;(5)①根據(jù)配制100mL一定物質的量濃度溶液需要100mL容量瓶;②根據(jù)Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+,n(Ni2+)=0.025L0.4 mol·L-1=0.01mol ,根據(jù) ,MxNi(SO4)y的相對分子質量= ; 10.00 mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到硫酸鋇4.66g,所以SO42-的物質的量0.02mol,根據(jù)n(Ni2+):n(SO42-)=1:y,則y=2,根據(jù)化合價代數(shù)和等于零,x=2,設 M的相對原子質量是a,則2a+59+96=287;a=18,所以M是NH4+,該鍍鎳試劑的化學式為(NH4)2Ni(SO4)2。
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【題目】實驗室里需要純凈的NaCl溶液,但手邊只有混有Na2SO4、NaHCO3的NaCl。某學生設計了如圖所示方案提取純凈的NaCl溶液。
如果此方案正確,那么:
(1)操作①為什么不用硝酸鋇溶液,其理由是___________________________________。
(2)進行操作①后,如何判斷SO已除盡,方法是___________________________。
(3)操作②的目的是________,為什么不先過濾后加碳酸鈉溶液?理由是________________________________________________________________________。
(4)操作③用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還需要____________________。
(5)操作④的目的是______________________________________________________。
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【題目】在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下,密閉容器中的H2可高效轉化酸性溶液中的硝態(tài)氮(NO3)以達到消除污染的目的。其工作原理的示意圖如下:
下列說法不正確的是
A. Ir的表面發(fā)生反應:H2 + N2O == N2 + H2O
B. 導電基體上的負極反應:H2-2e == 2H+
C. 若導電基體上只有單原子銅,也能消除含氮污染物
D. 若導電基體上的Pt顆粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
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【題目】下圖是實驗室制取SO2并驗證SO2的某些性質的裝置,請回答:
(1)在⑥中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________。
(2)①中的實驗現(xiàn)象為石蕊溶液____________,此實驗證明SO2具有____________的性質。
(3)②中的品紅溶液________,證明SO2具有____________性。。
(4)③中的實驗現(xiàn)象是_______________________,證明SO2有____________性。
(5)④中的實驗現(xiàn)象是______________________,證明SO2有_____________性。
(6)⑤裝置的作用是___________________________,該反應的離子方程式為________。
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【題目】為除去粗鹽中的Ca2+. Mg2+. SO42-以及泥沙等雜質,某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量)
(1)第④步中,寫出相應的離子方程式(設粗鹽溶液中Ca2+的主要存在形式為CaCl2)_______________ ;____________。
(2)實驗方案的(1)中應使用除雜試劑的化學式__________,發(fā)生的離子方程式是__________,在實驗方案的(2)中的操作名稱是_______。
(3)從實驗設計方案優(yōu)化的角度分析步驟②和④可否顛倒____________(填“是”或“否”,如果“否”,請說明理由。___________________________________________;
(4)判斷BaCl2已過量的方法是_________________________________________________。
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【題目】鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。
(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為_____________,與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的有____________種。
(2)鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結構材料,鈦的硬度比鋁大的原因是_________。
(3)在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl3·6H2O的綠色晶體,該晶體中兩種配體的物質的量之比為1:5,則該配合離子的化學式為___________。
(4)半夾心結構催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其結構如下圖所示。
①組成M的元素中,電負性最大的是_________(填名稱)。
②M中碳原子的雜化方式為____________。
③M中不含________(填代號)。
a.π鍵 b.σ鍵 c.離子鍵 d.配位鍵
(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結構(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。
①A、B、C、D 4種微粒,其中氧原子是________(填代號)。
②若A、B、C的原子坐標分別為A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),則D的原子坐標為D(0.19a,____,___);鈦氧鍵的鍵長d=______(用代數(shù)式表示)。
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【題目】實驗室進行NaCl溶液蒸發(fā)時,有以下操作過程,其正確的操作順序是( )
①放置酒精燈; ②固定鐵圈位置; ③放上蒸發(fā)皿;④加熱攪拌; ⑤停止加熱,余熱蒸干
A.②③④⑤①B.①②③④⑤C.②③①④⑤D.②①③④⑤
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