【題目】鐵、鎳及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應用。從某礦渣[成分為NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工藝流程如下:
已知(NH4)2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4,回答下列問題:
(1)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,還含有___________(寫化學式)。
(2)礦渣中部分FeO焙燒時與H2SO4反應生成Fe2(SO4)3的化學方程式為_______________。
(3)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+(濃度為1.0×10-3mol·L-1),當溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1時,除鈣率為______________[Ksp(CaF2)=4.0×10-11]。
(4)溶劑萃取可用于對溶液中的金屬離子進行富集與分離:。萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖所示,V0/VA的最佳取值為______。在___________(填“強堿性”“強酸性”或“中性”)介質中“反萃取”能使有機相再生而循環(huán)利用。
(5)以Fe、Ni為電極制取Na2FeO4的原理如圖所示。通電后,在鐵電極附近生成紫紅色的FeO42-,若pH過高,鐵電極區(qū)會產生紅褐色物質。
①電解時陽極的電極反應式為________________,離子交換膜(b))為______(填“陰”或“陽”)離子交換膜。
②向鐵電極區(qū)出現的紅褐色物質中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解。該反應的離子方程式為_____。
【答案】SiO2 4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+6H2O 99% 0.25 強酸性 Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O 陰 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,加入硫酸銨研磨后,600℃焙燒,已知:(NH4)2SO4在350℃以上會分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3,在90°C的熱水中浸泡過濾得到浸出液,加入NaF除去鈣離子,過濾得到濾液加入萃取劑得到無機相和有機相,無機相通過一系列操作得到硫酸鎳,有機相循環(huán)使用,據此分析解答。
某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,加入硫酸銨研磨后,600°C焙燒,已知:(NH4)2SO4在350℃以上會分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3,在90°C的熱水中浸泡過濾得到浸出液,加入NaF除去鈣離子,過濾得到濾液加入萃取劑得到無機相和有機相,無機相通過一系列操作得到硫酸鎳,有機相循環(huán)使用。
(1)礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,加入硫酸銨加熱浸取后的浸渣為不反應和不溶于水的硫酸鈣和二氧化硅,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,還含有SiO2;
(2)礦渣中部分FeO焙燒時與H2SO4及空氣中的氧氣反應生成Fe2(SO4)3和水,反應的化學方程式為4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+6H2O;
(3)當溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1時,Ksp(CaF2)=c(Ca2+)×c2(F-)= c(Ca2+)×(2.0×10-3mol·L-1)2=4.0×10-11,故c(Ca2+)=1.0×10-5mol/L,則除鈣率為99%;
(4)要求Fe2+萃取率最低,Ni2+的萃取率最高,根據圖象,最佳取值為0.25;在強酸性介質中“反萃取”能使有機相再生而循環(huán)利用;
(5)①電解時正極連接鐵電極,為陽極,陽極上失電子在堿性條件下反應生成FeO42-,電極反應式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;離子交換膜(b))允許氫氧根離子向Ⅲ移動,為陰離子交換膜;
②向鐵電極區(qū)出現的紅褐色物質中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解。次氯酸鈉將氫氧化鐵氧化生成高鐵酸鈉,反應的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
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【題目】關于下列兩種物質的說法,正確的是
A. 核磁共振氫譜都有3個吸收峰
B. 都不能發(fā)生消去反應
C. 都能與Na反應生成H2
D. 都能在Cu作催化劑時發(fā)生氧化反應
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【題目】已知反應:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g),一定條件下測得反應過程中n(Cl2)與時間的關系如表所示:則4~6min內用O2的物質的量變化表示的反應速率是( )
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
n(Cl2)/mol | 0 | 1.2 | 2.6 | 4.4 | 5.4 | 6.0 |
A.7.2molmin-1B.8.0molmin-1C.0.9molmin-1D.0.45molmin-1
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【題目】有機物A是一種重要的化工原料,以A為主要起始原料,通過下列途徑可以合成高分子材
料PA及PC。
試回答下列問題
(1)B的化學名稱為________,B到C的反應條件是_____________。
(2)E到F的反應類型為__________,高分子材料PA的結構簡式為________。
(3)由A生成H的化學方程式為______________________。
(4)實驗室檢驗有機物A,可選擇下列試劑中的_____________。
a.鹽酸 b.FeCl3溶液 C. NaHCO3溶液 d.濃溴水
(5)E的同分異構中,既能與碳酸氫鈉溶液反應、又能發(fā)生銀鏡反應的有機物共有_____種。其中核磁共振氫諧圖有5組峰,且峰面積之比為6:1:1:1:1的物質的結構簡式為____。
(6)由B通過三步反應制備1.3-環(huán)己二烯的合成路線為_________________。
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【題目】下圖是課外活動小組設計的用化學電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說法正確的是
A. 溶液中的SO42-向銅極移動
B. 鋅片為原電池的負極,發(fā)生還原反應
C. 如果將稀硫酸換成檸檬汁,導線中不會有電子流動
D. 銅片表面有氣泡生成,發(fā)生的反應為:2H++2e-=H2↑
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【題目】某離子化合物的結構如圖所示,其中W、X、Y、Z是原子序數依次增大的短周期主族元素,W的最低負價與Y的最高正價代數和為0,X與Z同主族。下列說法不正確的是
A.Y、Z組成的化合物水溶液呈堿性B.原子半徑大。Z>Y>X>W
C.W、Y組成的化合物有強還原性D.最簡單氫化物的穩(wěn)定性:X>Z
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【題目】設NA為阿伏加德羅常數,下列有關說法正確的是( )
A.0.5mol羥基中所含電子數為5NA
B.標況下,11.2LCHCl3中,共用電子對的數目為2NA
C.2.8g的乙烯和丙烯(C3H6)中含有的碳原子數為0.2NA
D.1mol苯乙烯()分子中含有碳碳雙鍵的個數為4NA
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是
A.標準狀況下,以任意比混合的氫氣和一氧化碳氣體共8.96L,在足量氧氣中充分燃燒時消耗氧氣的分子數為0.2NA
B.用惰性電極電解硫酸銅溶液時,若溶液的pH值變?yōu)?/span>1時,則電極上轉移的電子數目為NA
C.32.5 g鋅與一定量濃硫酸恰好完全反應,生成氣體的分子數為0.5NA
D.反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,當放出熱量9.2 kJ時轉移電子0.6NA
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【題目】在含有弱電解質的溶液中,往往有多個化學平衡共存。
(1)一定溫度下,向1L0.1molL﹣1CH3COOH溶液中加入0.1molCH3COONa固體,平衡后則溶液中___(填“增大”、“減小”或“不變”);寫出表示該混合溶液中所有離子濃度間的一個等式:______
(2)常溫下向20mL 0.1molL﹣1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1molL﹣1HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質的量分數隨溶液pH變化的情況如下:
回答下列問題:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3﹣、CO32﹣___(填“能”或“不能”)大量共存;
②當pH=7時,溶液中含碳元素的主要微粒有_____、___,溶液中含量最多的三種微粒的物質的量濃度的大小關系為____;
③已知在25℃時,CO32﹣水解反應的平衡常數即水解常數Kh═2×10﹣4 molL﹣1,當溶液中c(HCO3﹣):c(CO32﹣)=2:1時,溶液的pH=_____。
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