【題目】“海綿鎳鋁催化劑” 是一種多孔的鎳鋁合金,常用作有機(jī)催化劑,F(xiàn)以某粗鎳(含Ni、Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應(yīng)的不溶性雜質(zhì))為原料制取該催化劑,主要流程如下:

己知:25℃時(shí),以0.1mol/L金屬離子測(cè)定得到如下數(shù)據(jù):

物質(zhì)

CuS

Cu(OH)2

Ni(OH)2

NiS

Fe(OH)3

Ksp

6×10-36

3×10-19

pH

開(kāi)始沉淀

4.7

7.2

1.9

沉淀完全

6.7

9.2

3.2

根據(jù)信息回答:

(1)步驟①常用熱濃硫酸進(jìn)行酸浸,寫出酸浸時(shí)金屬鎳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

(2)酸浸過(guò)程應(yīng)控制酸的濃度、溫度等條件,如圖是鎳的浸出率與溫度的關(guān)系,溫度高于100℃時(shí),Ni2+浸出率降低的原因可能是______________。

(3)濾液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步驟②的連續(xù)操作過(guò)程需要先分離出鐵元素、銅元素,再制得鎳硫化合物。為達(dá)到此目的,應(yīng)先加NaOH將溶液調(diào)節(jié)至_______(填pH的取值范圍);再加_______(選填最佳試劑的序號(hào))。當(dāng)溶液中Ni2+開(kāi)始形成NiS時(shí),c(Cu2+)_______。(忽略溶液體積變化)

A.硝酸 B.氨水 C. A12S3 D.H2S

(4)步驟③生成的Ni(CO)4中碳的化合價(jià)與KCN中碳的化合價(jià)相同,則Ni(CO)4中Ni的化合價(jià)為______;工業(yè)上也常用NaClO氧化NiSO4,將制得的NiOOH熱分解后進(jìn)行還原得到Ni。ClO-在堿性條件下氧化Ni2+生成NiOOH的離子方程式為_____________。

(5)步驟⑥的目的是降低鋁含量、獲得多孔狀的“海綿鎳鋁催化劑”,從而增強(qiáng)對(duì)氫氣的吸附性,步驟⑥的離子方程式為___________________。

【答案】 Ni+2H2SO4() NiSO4+SO2+2H2O 溫度超過(guò)100 后,Ni2+的水解程度變大,生成更多Ni(OH)2 6.7pH7.2 D 1.6×10-17mol/L 0 ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+H2O+Cl- 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

【解析】(1)由銅溶解于濃硫酸可推知,濃硫酸有強(qiáng)氧化性,在溶解Ni時(shí)自身被還原為SO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ni+2H2SO4(濃) NiSO4+SO2↑+2H2O;

(2)由圖可知,溫度高于100時(shí),Ni2+浸出率降低的同時(shí)Ni(OH)2升高,說(shuō)明溫度超過(guò)100 后,Ni2+的水解程度變大,生成更多Ni(OH)2;

(3)由圖表可知Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2,Cu2+完全沉淀時(shí)的pH為6.7,Ni2+形成沉淀時(shí)的pH為7.2,則NaOH將溶液調(diào)節(jié)至6.7≤pH<7.2;待Fe3+、Cu2+完全沉淀后欲形成鎳硫化合物,同時(shí)不引入新的雜質(zhì),可加入H2S,故答案為D;當(dāng)溶液中Ni2+開(kāi)始形成NiS時(shí),根據(jù)Ksp(NiS)=3×10-19、0.8mol/L Ni2+,Ksp(CuS)=6×10-36,c(Cu2+)=[Ksp(CuS)÷(Ksp(NiS)÷c(Ni2+))]=[(6×10-36)÷((3×10-19)÷c(0.8))]mol/L=1.6×10-17mol/L;

(4)KCN中K為+1價(jià)、N為-3價(jià),根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,可知C為+2價(jià),則Ni(CO)4中碳為+2價(jià)、O為-2價(jià),可知Ni為0價(jià);ClO-在堿性條件下氧化Ni2+生成NiOOH的離子方程式為ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+H2O+Cl-;

(5)步驟是用NaOH溶解溶解Al降低鋁含量、獲得多孔狀的“海綿鎳鋁催化劑”, 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】

漏斗 試管 蒸餾燒瓶 天平 分液漏斗 研缽

A. ①③⑤ B. ①③④ C. ①②⑥ D. ①③⑥

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】游離態(tài)的氮經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化可以得到硝酸,如下圖所示。

(1)NH3和O2在催化劑作用下反應(yīng),其化學(xué)方程式是______________。

(2)NO2→HNO3反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________________

(3)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)是制造硝酸的重要反應(yīng)之一。在800℃時(shí),向容積為1L的密閉容器中充入0.010molNO和0.005molO2,反應(yīng)過(guò)程中NO的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。

①2min內(nèi),v(O2)=________mol/(L·min)

②800℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為__________。

③判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是(寫出2條即可)____________

④已知:ⅰ.

ⅱ.N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+68kJ·mol-1,寫出NO生成NO2熱化學(xué)方程式_____________,溫度對(duì)于NO生成NO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響是:___________________。

(4)電解法處理含氮氧化物廢氣,可以回收硝酸。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NO,裝置如圖所示(均為石墨電極)。請(qǐng)寫出電極過(guò)程中NO轉(zhuǎn)化為硝酸的電極反應(yīng)式:______________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,A、B、C、D、F是由其中的兩種或三種元素組成的化合物,E是由Z元素形成的單質(zhì),0.1molL-1 D溶液的pH為13(25)。它們滿足如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,則下列說(shuō)法正確的是

A. 由X、Y、Z、W四種元素組成的鹽溶液pH小于7

B. 化合物F中含有共價(jià)鍵和離子鍵

C. 0.1molB與足量C完全反應(yīng)共轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA

D. Z元素的最高正價(jià)為+6

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2 mol A與2 mol B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),若2 s后,A的轉(zhuǎn)化率為50%,測(cè)得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1計(jì)算:

(1)v(C)等于多少?

(2)z的值。

(3)B的轉(zhuǎn)化率。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( )

A. 某有機(jī)物燃燒只生成CO2和H2O,且二者物質(zhì)的量相等,則此有機(jī)物的組成為CnH2n

B. 相同質(zhì)量的烴完全燃燒,消耗O2越多,烴中含H量越高

C. 一種烴在足量的氧氣中燃燒并通過(guò)濃H2SO4,減少的總體積就是生成的水蒸氣的體積

D. 某氣態(tài)烴CxHy與足量的氧氣恰好完全反應(yīng),如果反應(yīng)前后氣體體積不變(溫度>100),則y=4;若體積減小,則y>4;否則y<4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】TPE及其衍生物具有誘導(dǎo)發(fā)光特性,在光電材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。TPE的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,下列關(guān)于TPE的說(shuō)法正確的是

A. TPE屬于苯的同系物

B. TPE發(fā)生加成反應(yīng),但不能取代反應(yīng)

C. TPE與化合物互為同分異構(gòu)體

D. TPE的一氯代物有3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】C、N、S對(duì)應(yīng)的化合物,是重要的化學(xué)物質(zhì)。試回答下列問(wèn)題:

(1)已知:氫氣的燃燒熱為286.0kJ/mol,氨氣的燃燒熱為382.5 kJ/mol ,則合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

_____________________

(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為________________。

(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。 有關(guān)反應(yīng)為C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。

某研究小組向密閉的真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭,恒溫(T)條件下反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如表:

時(shí)間(min)

濃度(molL-1

NO

N2

CO2

0

1.00

0

0

10

0.58

0.21

0.21

20

0.40

0.30

0.30

30

0.40

0.30

0.30

40

0.32

0.34

0.17

50

0.32

0.34

0.17

10min~20min以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為_________________。

根據(jù)表中數(shù)據(jù),計(jì)算T時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為Kp=___________用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留兩位小數(shù))

一定溫度下,隨著NO的起始濃度增大,則NO的平衡轉(zhuǎn)化率_________(填“增大”“不變”或“減小”)。

④該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)下列說(shuō)法正確的是______填序號(hào)字母)。

a.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 b.2v(NO)=v(N2)

c.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變 d.混合氣體的密度保持不變

⑤30min時(shí)改變某一條件,過(guò)一段時(shí)間反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則改變的條件可能是______。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出30~40min的變化曲線______。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下表為元素周期表的一部分,請(qǐng)參照元素①-⑨在表中的位置:

回答下列問(wèn)題:

(1)寫出②,③,④的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱_______________________;

(2)⑤-⑨的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序?yàn)椋?/span>_______________________;(填離子符號(hào))

(3)用電子式表示②的最高價(jià)氧化物的形成過(guò)程:____________;

(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較元素⑥與⑦金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱:_________________

(5) X、Y由①②④中的兩種或三種元素組成。X的溶液能與小蘇打反應(yīng)產(chǎn)生Y,若X是其所屬系列中最簡(jiǎn)單的分子,且相對(duì)分子質(zhì)量為46,則X的名稱為_________,寫出X溶液與小蘇打反應(yīng)的離子方程式為___________________。

(6)用由①、②兩種元素組成的空間構(gòu)型為正四面體結(jié)構(gòu)的有機(jī)物A與④元素的單質(zhì)可以制成電池,電池中裝有KOH濃溶液,將多孔的惰性電極甲和乙浸入KOH溶液中,在甲極通入A,乙極通入④的單質(zhì),則甲極的電極反應(yīng)式為:_________________________________,一段時(shí)間后KOH的濃度將___(填“變大”、“變小”、“不變”或“無(wú)法確定”)。

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