【題目】一種磁性材料的磨削廢料(含鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約21%)主要成分是鐵鎳合金,還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。用該廢料制備純度較高的氫氧化鎳,工藝流程如圖所示:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)為了提高“酸溶”工序中原料的浸出效率,采取的措施不合理的有______。
A.?dāng)嚢?/span>
B.適當(dāng)升高溫度
C.研磨礦石
D.用濃硫酸
(2)“酸溶”時(shí),溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni2+等生成,廢渣的主要成分是______;合金中的鎳難溶于稀硫酸,“酸溶”時(shí)除了加入稀硫酸,還要邊攪拌邊緩慢加入稀硝酸,反應(yīng)有N2生成,金屬鎳溶解的離子方程式為______。
(3)“除鐵”時(shí)控制溫度不超過40℃的原因是______;加入碳酸鈉的目的是______。
(4)Fe2+也可以用NaClO3氧化,生成的Fe3+在較小pH條件下水解,最終形成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀而被除去,圖表示pH-溫度關(guān)系,圖中陰影部分為鈉鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域。
則下列說法不正確的是______(填字母)
a.黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]中鐵為+2價(jià)
b.pH過低或過高均不利于生成黃鈉鐵礬,其原因相同
c.氯酸鈉在氧化Fe2+時(shí),1 molNaClO3得到的電子數(shù)為6NA
d.工業(yè)生產(chǎn)中溫度常保持在85℃-95℃,控制溶液的pH為1.2~1.8,此時(shí)加入Na2SO4后生成黃鈉鐵礬
(5)“除銅”時(shí),反應(yīng)的離子方程式為______,若用Na2S代替H2S除銅,優(yōu)點(diǎn)是______。
(6)已知某溫度下Ksp[Ni(OH)2]=4.0×10-15,該流程在“沉鎳”過程中需調(diào)節(jié)溶液pH約為______,Ni2+才剛好沉淀完全(離子沉淀完全的濃度≤10-5mol/L;lg2=0.30)。
【答案】D SiO2 5Ni+12H++2NO3-=5Ni2++N2↑+6H2O 溫度過高過氧化氫分解,濃度降低 調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+完全沉淀為黃鈉鐵礬 ab Cu2++H2S=CuS↓+2H+ 不會(huì)有易揮發(fā)的有毒氣體H2S逸出,保護(hù)環(huán)境 9.3
【解析】
廢料與稀硫酸、稀硝酸溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸鎳,雙氧水具有強(qiáng)氧化性,加入雙氧水的目的是將Fe2+氧化成Fe3+,加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH,除去Fe3+,通入硫化氫除去Cu2+,硫化氫可與Cu2+反應(yīng)生成CuS,加入氟化鈉,可生成氟化鈣、氟化鎂沉淀,最后調(diào)節(jié)pH生成氫氧化鎳沉淀,據(jù)此分析;
(1)“酸溶”中增大原料的利用率,可以采取的措施是攪拌、適當(dāng)升高溫度、粉碎(或研磨)、適當(dāng)增加酸的濃度,但是不能用濃硫酸,因?yàn)殍F與濃硫酸發(fā)生鈍化反應(yīng),不符合該工藝流程,故D符合題意;
(2)廢料是鐵鎳合金,含有CuO、CaO、MgO、SiO2,鐵鎳合金能與混酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的離子,CuO、CaO、MgO為堿性氧化物,能與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的離子,SiO2屬于酸性氧化物,不溶于水,且不與硫酸和硝酸反應(yīng),因此廢渣的主要成分是SiO2;鎳與硝酸反應(yīng)生成Ni2+和N2,其離子方程式為5Ni+12H++2NO3-=5Ni2++N2↑+6H2O;
(3)除鐵時(shí)需要加入H2O2,H2O2不穩(wěn)定受熱易分解,因此控制溫度不超過40℃的原因是防止溫度過高過氧化氫分解,濃度降低;加入碳酸鈉的目的是調(diào)節(jié)pH,使Fe3+完全沉淀為黃鈉鐵礬;
(4)a.根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0,推出Fe的化合價(jià)為+3價(jià),故a說法錯(cuò)誤;
b.根據(jù)圖像,pH過低會(huì)將黃鈉鐵礬溶解,pH過高則不會(huì)生成黃鈉鐵礬,其原因不同,故b說法錯(cuò)誤;
c.1molNaClO3氧化Fe2+,得到電子物質(zhì)的量為1mol×1×[5-(-1)]=6mol,故c說法正確;
d.工業(yè)生產(chǎn)中溫度常保持在85℃~95℃,加入Na2SO4后生成黃鈉鐵礬,結(jié)合圖可知此時(shí)溶液的pH約為1.2~1.8,故d說法正確;
故答案選ab;
(5)根據(jù)流程,加入H2S除Cu2+,CuS不溶于硫酸,即發(fā)生離子方程式為Cu2++H2S=CuS↓+2H+;H2S具有臭雞蛋氣味的氣體,有毒,污染環(huán)境,Na2S代替H2S,優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)有易揮發(fā)的有毒氣體H2S逸出,保護(hù)環(huán)境;
(6)Ni2+才剛好沉淀完全時(shí),c(Ni2+)小于等于10-5mol·L-1,根據(jù)溶度積得出,c(OH-)==2.0×10-5mol·L-1,pOH=5-lg2=5-0.3=4.7,即pH=14-4.7=9.3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】污染性氣體NO2與CO在一定條件下發(fā)生的反應(yīng)為2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g),310K下,向1L的恒溫恒容密閉容器中充入0.1mol NO2和0.2mol CO,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)NO2的濃度為0.05mol/L。
(1)反應(yīng)從開始到5min時(shí),CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=________,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率a=________,310K時(shí),上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
(2)在350K下,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),平衡后NO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為30%,則該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<“或“=”)0。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物X和Y可作為“分子傘”給藥載體的傘面和中心支撐架(未表示出原子或原子團(tuán)的空間排列)。
X(C24H40O5):
Y:H2NCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NH2
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.1 mol X在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng),最多生成3 mol H2O
B.1 mol Y發(fā)生類似酯化的反應(yīng),最多消耗2 mol X
C.X與足量HBr反應(yīng),所得有機(jī)物的分子式為C24H37O2Br3
D.Y與癸烷的分子鏈均呈鋸齒形,但Y的極性較強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. 0.1molCH4和0.1molCl2充分反應(yīng),生成的C-Cl鍵和H-Cl鍵的數(shù)目均為0.2NA
B. 7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含陰離子的數(shù)目等于0.2NA
C. 18g固態(tài)水(冰)中含有的氫鍵的數(shù)目為2NA
D. 25℃時(shí),Ksp(AgI)=1.0×10-16,則AgI飽和溶液中Ag+數(shù)目為1.0×10-8NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?/span>
A.Cu和稀硝酸制取NO
B.檢驗(yàn)乙炔的還原性
C.實(shí)驗(yàn)室制取溴苯
D.實(shí)驗(yàn)室分離CO和CO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】天然氣因含有少量H2S等氣體開采應(yīng)用受限,T.F菌在酸性溶液中可實(shí)現(xiàn)天然氣的催化脫硫,其原理如圖所示。下列說法不正確的是
A.該脫硫過程中Fe2(SO4)3可循環(huán)利用
B.由脫硫過程可知,氧化性強(qiáng)弱Fe2(SO4)3<S<O2
C.脫硫過程中O2間接氧化H2S
D.副產(chǎn)物硫單質(zhì)可以用來制硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等
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【題目】25℃時(shí),F(xiàn)e(OH)2和Cu(OH)2的飽和溶液中,金屬陽離子的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)[一lg c(M2+)]與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示,已知該溫度下,Ksp[Cu(OH)2]2],下列說法正確的是 ( )
A. b線表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關(guān)系,且Ksp[Fe(OH)2]=10-15.1
B. 當(dāng)Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時(shí),溶液中:C(Fe2+):C(Cu2+):1:104.6
C. 向X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的飽和溶液中加入少量NaOH,可轉(zhuǎn)化為Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液
D. 除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入適量Cu0
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有常溫下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1mol·L-1的NaOH溶液,乙為0.1mol·L-1的HCl溶液,丙為0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,試回答下列問題:
(1)甲溶液的pH=__。
(2)丙溶液中存在的電離平衡為__(用電離平衡方程式表示)。
(3)常溫下,用水稀釋0.1mol·L-1的CH3COOH溶液時(shí),下列各量隨水量的增加而增大的是__(填序號(hào))。
①n(H+) ②c(H+) ③ ④c(OH-)
(4)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系為___。
(5)某同學(xué)用甲溶液分別滴定20.00mL乙溶液和20.00mL丙溶液,得到如圖所示的兩條滴定曲線,則a=__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高能固氮反應(yīng)條件苛刻,計(jì)算機(jī)模擬該歷程如圖所示,在放電的條件下,微量的O2或N2裂解成游離的O或N原子,分別與N2和O2發(fā)生以下連續(xù)反應(yīng)生成NO。下列說法錯(cuò)誤的( )
A.圖1中,中間體1到產(chǎn)物1的方程式為O-O═N→O+N═O
B.NO的生成速率很慢是因?yàn)閳D2中間體2到過渡態(tài)4的能壘較大
C.由O和N2制NO的活化能為315.72kJmol-1
D.由N和O2制NO的過程比由O原子和N2制NO的過程速率慢
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