【題目】硫酸鎳是電鍍鎳和化學鍍鎳時使用的主要鎳鹽。以廢鎳催化劑(主要成分為NiCO3和SiO2,還含有少量Fe2O3、Cr2O3)為原料制備硫酸鎳晶體的流程如圖所示:
已知:Ni3+的氧化性比稀HNO3強。
回答下列問題:
(1)已知:Cr3++4OH-= CrO2-+2H2O。“一次堿析”時,需加入過量的NaOH溶液的目的是______________________。
(2)“氨解”的目的為_______________________。
(3)“凈化”“過濾”后得到含有兩種元素的不溶性化合物,該化合物的化學式為________,寫出“氧化”中發(fā)生反應的離子方程式:____________________________________。
(4)從NiSO4溶液中得到硫酸鎳晶體需經(jīng)過“系列操作”為__________,__________,過濾,洗滌,干燥(填操作名稱)。
(5)1844年,科學家發(fā)現(xiàn)金屬鎳可以用NaH2PO2將水溶液中的Ni2+還原出來,NaH2PO2將轉化為H3PO3,這一原理現(xiàn)用于化學鍍鎳。寫出化學鍍鎳原理的離子方程式___________。
(6)為測定硫酸鎳晶體(NiSO4·n H2O)的組成,進行如下實驗:稱取2.63g樣品,配成250.00mL溶液,準確量取配制的溶液25.00mL,用0.0400mol/L EDTA(Na2H2Y)標準溶液滴定Ni2+(離子方程式為Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗EDTA標準溶液25.00mL。則硫酸鎳晶體的化學式為_____________________________。
【答案】除去Cr元素 實現(xiàn)鎳元素與鐵元素的分離 NiS 3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓4H2O 蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶 Ni2++H2PO2-+H2O=H3PO3+H++Ni NiSO4﹒6H2O
【解析】
廢鎳催化劑的主要成分為NiCO3和SiO2,還含有少量Fe2O3、Cr2O3,酸溶時NiCO3、Fe2O3、Cr2O3與硫酸反應生成NiSO4、Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3,SiO2不反應;過濾后濾液中加入NaOH進行一次堿析,根據(jù)“Cr3++4OH-= CrO2-+2H2O”,NiSO4、Fe2(SO4)3轉化成Ni(OH)2、Fe(OH)3沉淀,Cr元素轉化成CrO2-進入濾液I中;氨解過程中Ni(OH)2轉化成[Ni(NH3)6]2+;加入H2S凈化時[Ni(NH3)6]2+轉化為NiS沉淀,NiS中加入稀硝酸,由于Ni3+的氧化性比稀HNO3強,故稀硝酸將NiS轉化成Ni(NO3)2和S;二次堿析時Ni(NO3)2與NaOH反應生成Ni(OH)2沉淀,Ni(OH)2與硫酸反應生成NiSO4,硫酸鎳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得硫酸鎳晶體;據(jù)此分析作答。
(1)根據(jù)“Cr3++4OH-= CrO2-+2H2O”,“一次堿析”時加入過量的NaOH溶液,將Cr3+和氫氧根反應生成了CrO2-,除去了Cr元素,故本題答案:除去Cr元素。
(2)氨解過程中加入NH4Cl—氨水混合液,Ni(OH)2轉化成[Ni(NH3)6]2+,而不溶解Fe(OH)3,從而實現(xiàn)鎳元素和鐵元素的分離,本題答案為:實現(xiàn)鎳元素和鐵元素的分離。
(3)“凈化”過程中通入H2S,生成NiS沉淀;“氧化”過程中,因為Ni3+的氧化性比稀HNO3強,稀HNO3被還原為NO,NiS被氧化為S,反應的離子方程式為3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓4H2O,故本題答案為:NiS;3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓4H2O。
(4)從NiSO4溶液中得到硫酸鎳晶體需經(jīng)過“系列操作”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,故本題答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結晶。
(5)用NaH2PO2將水溶液中的Ni2+還原出來,NaH2PO2將轉化為H3PO3,Ni元素的化合價由+2價降為0價,P元素的化合價由+1價升至+3價,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,則離子方程式為:Ni2++H2PO2-+H2O=H3PO3+H++Ni,故本題答案為:Ni2++H2PO2-+H2O=H3PO3+H++Ni。
(6)根據(jù)方程式Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+可知,原樣品中含NiSO4的物質的量為:0.0400mol/L×0.025L×10=0.01mol,該物質的的摩爾質量為=263g/mol,結晶水的系數(shù)n為=6,則化學式為:NiSO4﹒6H2O,本題答案為:NiSO4﹒6H2O。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】室溫下,用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液分別滴定0.1000 mol·L-1 HA~HD酸的滴定曲線如圖所示。下列說法不正確的是
A.等物質的量濃度時,Ka越小滴定突變越不明顯,滴定誤差越大
B.滴定HC時,滴定終點的pH=7
C.滴定HB時,應該選擇酚酞作為指示劑
D.由圖像可知在計算HD滴定前溶液pH時不能忽略水的電離
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下面是合成藥物格列衛(wèi)的中間體J的一種合成路線:
回答下列問題:
(1)A的名稱為____,B的化學式為____。
(2)F中含氧官能團名稱為____
(3)B→C和I→J的反應類型分別為____、____。
(4)G的結構簡式為____。
(5)芳香化合物X是D的同分異構體,苯環(huán)上具有三個取代基且氨基與苯環(huán)直接相連,X能發(fā)生銀鏡反應,分子結構只有一個乙基,符合條件的X的結構式有____種。
(6)寫出用甲苯、乙醇為原料制備對氨基苯甲酸乙酯的合成路線:_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中,一定條件下,進行如下反應:NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g);ΔH= -373.2kJ/mol,達到平衡后,為提高該反應的速率和NO的轉化率,采取的正確措施是
A.加催化劑同時升高溫度B.加催化劑同時增大壓強
C.升高溫度同時充入N2D.降低溫度同時增大壓強
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用CO和H2在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的反應如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在體積一定的密閉容器中按物質的量之比1:2充入CO和H2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是
A. 該反應的△H<0,且p1<p2
B. 反應速率:ν逆(狀態(tài)A)>ν逆(狀態(tài)B)
C. 在C點時,CO轉化率為75%
D. 在恒溫恒壓條件下向密閉容器中充入不同量的CH3OH,達平衡時CH3OH的體積分數(shù)也不同
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為減輕大氣污染,必須要加強對工業(yè)廢氣和汽車尾氣的治理,根據(jù)所學知識回答下列問題:
(1)化石燃料包括煤、石油和________。
(2)酸雨是指pH____(填“>”“<”或“=”)5.6的降水,煤的燃燒是導致酸雨形成的主要原因,而正常雨水的pH約為5.6,原因是__________________ (用化學方程式表示)。
(3)煤的氣化是高效、清潔利用煤的重要途徑,可將煤煉成焦炭,再將焦炭在高溫下與水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣的化學方程式為_________,該反應的基本類型是_________。
(4)在汽車尾氣排放口加裝“三效催化凈化器”,在不消耗其他物質的情況下,可將尾氣中的一氧化碳、一氧化氮轉化為參與大氣循環(huán)的氣體和無毒的氣體,該反應的化學方程式為__________________。
(5)在新能源汽車未普及時,如圖所示為一種“節(jié)能減排”的有效措施,以下對乙醇作汽車燃料的描述錯誤的是__________(填字母)。
A.原料來源豐富 B.是可再生能源 C.燃燒完全沒有污染
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)利用如圖裝置,進行NH3與金屬氧化物MxOy反應生成M、N2、H2O,通過測量生成水的質量來測定M的相對原子質量。a中試劑是濃氨水。
①儀器a的名稱為_________,儀器b中裝入的試劑可以是___________。
②按氣流方向正確的裝置連接順序為_________(填字母,裝置可重復使用)。
(2)亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽,在生產、生活中應用廣泛,F(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品,探究亞硝酸鈉與硫酸反應及氣體產物成分。
已知:ⅰ.NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
ⅱ.氣體液化的溫度:NO2(21℃)、NO(-152℃)
①反應前應打開彈簧夾,先通入一段時間氮氣,目的是________________。
②為了檢驗裝置A中生成的氣體產物,儀器的連接順序(從左向右連接):A→_________;組裝好儀器后,接下來進行的操作是__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某小組同學通過實驗研究FeCl3溶液與Cu粉發(fā)生的氧化還原反應。實驗記錄如下:
序號 | I | II | III |
實驗步驟 | 充分振蕩,加入2mL蒸餾水 | 充分振蕩,加入2mL蒸餾水 | 充分振蕩,加入2mL蒸餾水 |
實驗現(xiàn)象 | 銅粉消失,溶液黃色變淺,加入蒸餾水后無明顯現(xiàn)象 | 銅粉有剩余,溶液黃色褪去,加入蒸餾水后生成白色沉淀 | 銅粉有剩余,溶液黃色褪去,變成藍色,加入蒸餾水后無白色沉淀 |
下列說法不正確的是
A. 實驗I、II、III中均涉及Fe3+被還原
B. 對比實驗I、II說明白色沉淀的產生與銅粉的量有關
C. 實驗II、III中加入蒸餾水后c(Cu2+)相同
D. 向實驗III反應后的溶液中加入飽和NaCl溶液可能出現(xiàn)白色沉淀
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.原子序數(shù)之差為2的兩種元素不可能位于同一主族
B.D-核外有36個電子 ,則元素D位于第四周期第ⅦA族
C.位于同一主族相鄰的甲、乙兩種元素,甲的原子序數(shù)為,則乙的原子序數(shù)可能為
D.位于同一周期的甲、乙兩種元素,甲位于第IIA族,原子序數(shù)為,乙位于第ⅢA族,則乙原子序數(shù)可能為
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