【題目】目前全世界的鎳(Ni)消費量僅次于銅、鋁、鉛、鋅,居有色金屬第五位。鎳常用于各種高光澤裝飾漆和塑料生產(chǎn),也常用作催化劑。
Ⅰ.(鎳粉制備)
工業(yè)用電解鎳新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制備堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3●yNi(OH)2●ZH2O],并利用其制備鎳粉的流程如下:
(1)反應(yīng)器中的一個重要反應(yīng)為3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO32Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化學(xué)式為_____。
(2)物料在反應(yīng)器中反應(yīng)時需要控制反應(yīng)條件。
分析下圖,反應(yīng)器中最適合的溫度及pH分別為_____℃、_____。
(3)生產(chǎn)中,pH逐漸增加,生成Ni(OH)2含量也相對增加,則生成的堿式碳酸鎳晶體中,鎳的含量將_____(填“升高”、“降低”或“不變”)。
(4)操作2含過濾、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作,其中用95%酒精浸泡的目的是_____。
Ⅱ.(測定堿式碳酸鎳晶體的組成)
為測定堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3●yNi(OH)2●ZH2O]組成,某小組設(shè)計了如下實驗方案及裝置:
(資料卡片)
①堿式碳酸鎳晶體受熱會完全分解生成NiO、CO2和H2O
②堿石灰是NaOH和CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O
(實驗步驟)
①檢查裝置氣密性;②準(zhǔn)確稱量3.77g堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3●yNi(OH)2●ZH2O]放在B裝置中,連接儀器;③打開彈簧夾a,鼓入一段時間空氣,分別稱量裝置C、D、E的質(zhì)量;
④關(guān)閉彈簧夾a,加熱裝置B至裝置C中導(dǎo)管末端無氣泡冒出;⑤打開彈簧夾a,緩緩鼓入一段時間空氣;⑥分別準(zhǔn)確稱量裝置C、D、E的質(zhì)量;⑦根據(jù)數(shù)據(jù)進行計算(相關(guān)數(shù)據(jù)如下表)
裝置C/g | 裝置D/g | 裝置E/g | |
加熱前 | 250.00 | 190.00 | 190.00 |
加熱后 | 251.08 | 190.44 | 190.00 |
(實驗分析及數(shù)據(jù)處理)
(1)實驗過程中步驟⑤鼓入空氣的目的是_____。
(2)計算3.77g堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3●yNi(OH)2●ZH2O]中鎳元素的質(zhì)量_____。最終通過計算得到了堿式碳酸鎳晶體的組成。
(實驗反思)
(3)另一小組同學(xué)加熱時在酒精燈上加了鐵絲網(wǎng)罩,實驗結(jié)束后,稱得裝置B中殘留固體質(zhì)量明顯增大。經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn):在溫度控制不當(dāng)導(dǎo)致溫度過高時,NiO會被氧化成Ni2O3。該組同學(xué)稱得殘留的固體中鎳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是_____。
A 70.1% B 75.9% C 78.7% D 79.6%
【答案】CO2 55 8.3 升高 使固體能快速晾干 將生成物帶入吸收裝置中,使生成物能夠被完全吸收,防止生成物殘留帶來計算誤差 1.77g B
【解析】
Ⅰ.[鎳粉制備](1)反應(yīng)器中的一個重要反應(yīng)為3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO32Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反應(yīng)前Ni原子共3個、S原子共3個、O原子共23個、Na原子6個、C原子3個、H原子4個,反應(yīng)后現(xiàn)有:Ni原子3個、S原子共3個、O原子共19個、Na原子6個、C原子1個、H原子4個,少O原子4個,C原子2個,而這些微粒包含在2個X分子中,所以X的化學(xué)式為CO2;
(2)根據(jù)給出的溫度和pH對雜質(zhì)含量的影響圖可知,要想雜質(zhì)含量最低,則需要控制反應(yīng)器中最適合的溫度及pH分別為55℃、8.3;
(3)由于NiCO3中含鎳量比Ni(OH)2中低,生產(chǎn)中,pH逐漸增加,生成Ni(OH)2含量也相對增加,而Ni(OH)2中含鎳量高,所以會造成生成的堿式碳酸鎳晶體中,鎳的含量將升高;
(4)操作2含過濾、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作,由于酒精易揮發(fā),所以用95%酒精浸泡的目的是便于快速晾干;
Ⅱ.[測定堿式碳酸鎳晶體的組成](1)實驗過程中步驟⑤鼓入空氣的目的是為了將生成物帶入吸收裝置中,使生成物能夠被完全吸收,防止生成物殘留帶來計算誤差;
(2)反應(yīng)生成水的質(zhì)量為:251.08g-250.00g=1.08g,反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量為:190.44g-190.00g=0.44g,反應(yīng)生成NiO質(zhì)量為:3.77g-1.08g-0.44g=2.25g,3.77g堿式碳酸鎳晶體[xNiCO3yNi(OH)2zH2O]中鎳元素的質(zhì)量為:2.25g×59÷75×100%=1.77g;
(3)如果固體全部是Ni2O3,Ni2O3中鎳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=71.08%,NiO中鎳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100%=78.67%,該組同學(xué)稱得的殘留固體中鎳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)該是大于71.08%,小于78.67%,因此該組同學(xué)稱得的殘留固體中鎳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能是B。
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【題目】有關(guān)質(zhì)量守恒定律的理解或應(yīng)用正確的是
A. 10g 氫氧化鈉溶液與 10g 硫酸銅溶液混合,得到 20g 溶液
B. 1g 碳酸鈣粉末與 10g 水混合,形成 11g 溶液
C. 5g 硫和 5g 氧氣在點燃條件下完全反應(yīng),生成物質(zhì)量為 10g
D. 甲烷燃燒時,甲烷減少的質(zhì)量等于生成的 CO2 和 H2O 的質(zhì)量總和
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【題目】A、B、C、D、E均為初中化學(xué)常見的物質(zhì),它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,部分生成物及反應(yīng)條件已略去.
(1)如果A、B均為黑色固體,C是造成溫室效應(yīng)的主要氣體,則E的化學(xué)式是 ,A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是 .
(2)如果C是一種淺綠色溶液,D是紅色固體單質(zhì),則E的化學(xué)式是 ,A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是 .
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【題目】如圖是甲、乙兩物質(zhì)的溶解度曲線,下列說法正確的是:( )
A. t3 ℃時,甲的溶解度為50
B. t2 ℃時,甲、乙溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等
C. 將甲溶液從t3 ℃降溫至t1 ℃,一定有晶體析出
D. 將甲、乙的飽和溶液從t2 ℃升溫至t3 ℃,甲、乙溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等。
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【題目】某化學(xué)興趣小組借助氧氣傳感器探究微粒的運動,數(shù)據(jù)處理軟件可實時繪出氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時間變化的曲線。收集一塑料瓶氧氣進行以下三步實驗:①敞口放置;②雙手貼在塑料瓶外壁上;③雙手緊貼并倒轉(zhuǎn)瓶口。三步實驗中測得氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化的曲線依次為下圖中的 MN 段、NP 段和PR 段。下列說法不正確的是( )
A. 曲線中 M→N 的變化過程,說明氧分子是不斷運動的
B. 曲線中 M→N 和N→P 相比較,說明溫度越高分子運動速度越快
C. 曲線中N→P 和P→Q 相比較,說明氧氣密度比空氣密度大
D. 曲線中P→Q 和Q→R 相比較,說明Q 點后氧分子的運動速度減慢
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【題目】甲、乙、丙三種物質(zhì)只通過一步反應(yīng),不能實現(xiàn)如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系的是( )
甲 | 乙 | 丙 | |
A | C | CO | CO2 |
B | CuO | Cu | Cu(NO3)2 |
C | CaCO3 | CO2 | H2O |
D | H2SO4 | H2 | H2O |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】a、b、c 三種物質(zhì)的溶解度曲線如下圖所示。取等質(zhì)量℃的 a、b、c 三種物質(zhì)的飽和溶液,分別蒸發(fā)等量水后恢復(fù)至℃。下列說法不正確的是
A. 原飽和溶液中,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) a>b="c"
B. 恢復(fù)至 t2℃時,析出溶質(zhì)的質(zhì)量 a>b=c
C. 恢復(fù)至t2℃時,三種溶液一定都是飽和溶液
D. 若繼續(xù)降溫至 t1℃,三種溶液一定都是飽和溶液
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【題目】某同學(xué)做“證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽,并收集純凈的氣體”的實驗。設(shè)計了如下方案進行實驗:
(1)寫出所標(biāo)儀器的名稱:①_____、②_____。
(2)根據(jù)我們所學(xué)的知識,你認(rèn)為A裝置和_____裝置相連進行實驗,就可以檢驗雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽。寫出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。
(3)寫出用A裝置還可以制取 的 日 常生活中一種常見氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式:_____。并說出它的一個重要用途_____。
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【題目】吸煙有害健康。香煙的煙氣中含有毒的尼古丁,其結(jié)構(gòu)式如圖,下列關(guān)于尼古丁的敘述正確的是
A. 尼古丁分子中質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)相等
B. 尼古丁分子中氮、氫兩種元素質(zhì)量比為1:1
C. 尼古丁是由碳、氫、氮三種原子構(gòu)成的
D. 尼古丁屬于有機高分子化合物
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