【題目】金屬鎳在電池和電鍍等工業(yè)上具有廣泛的用途,可鎳也具有很強(qiáng)的毒性,若不進(jìn)行回收處理,將對(duì)環(huán)境造成很大的影響,以下是以電鍍廢渣為原料獲得NiSO46H2O的過(guò)程,已知,廢渣中除含金屬鎳外,主要含有:CuZn、FeMg等元素的化合物。

部分陽(yáng)離子以氫氧化物或硫化物的形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)表.

沉淀物

FeOH3

FeOH2

CuS

ZnS

FeS

NiS

AlOH3

MgOH2

NiOH2

pH

3.2

9.7

≥-0.42

≥2.5

≥7

≥7.5

≥5

≥8

≥8.5

1)往廢渣中加H2SO4酸浸,提高酸浸效率的方法有__(至少寫(xiě)出2點(diǎn))。

2)加Na2S同時(shí)調(diào)溶液的pH3,目的是除去銅、鋅等雜質(zhì),則往濾液Ⅱ中加入H2O2的反應(yīng)的離子方程式為___

3)操作Ⅰ包括以下過(guò)程:__、__、過(guò)濾、洗滌、干燥.該洗滌過(guò)程不能用水洗滌,應(yīng)該用__洗滌,目的是___。干燥有低溫干燥和高溫干燥,能否用高溫干燥___,理由是____

4)濾液Ⅲ中加入NaOH溶液的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH8以除去Al3+以及少量的Mg2+,若向含有Mg2+Al3+的溶液中滴加NaOH溶液,常溫下當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),cMg2+):cAl3+=__。{已知:25℃時(shí),Ksp[MgOH2]=5.0×10-14;Ksp[AlOH3]=2.0×10-33}。

【答案】攪拌、升溫、適當(dāng)增加硫酸濃度、廢渣粉碎等 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 冷卻 結(jié)晶 酒精 既能洗滌沉淀表面殘余的溶液又有利晶體的干燥并減少NiSO46H2O晶體的損失 溫度過(guò)高會(huì)使NiSO46H2O晶體失去部分或全部結(jié)晶水 2.5×1013

【解析】

根據(jù)流程圖:廢渣(除含鎳外,還含有Cu、ZnFe、Mg等元素的化合物雜質(zhì)),在硫酸溶解后過(guò)濾,除去不溶于硫酸的雜質(zhì)銅等,濾液含有二價(jià)鐵離子、銅離子、鋅離子、鎂離子等雜質(zhì),加入硫化鈉調(diào)節(jié)pH=3,根據(jù)表格信息可除去銅離子、鋅離子,然后加H2O2是將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,再通過(guò)調(diào)節(jié)pH3.5使三價(jià)鐵以氫氧化物的沉淀而除去,濾液Ⅲ加入NaOH溶液的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH8以除去Al3+以及少量的Mg2+,濾液Ⅳ含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4NiSO4,經(jīng)冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌,干燥得NiSO46H2O。

(1)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素,攪拌、升溫、適當(dāng)增加硫酸濃度、廢渣粉碎等,都可加快反應(yīng)速率,所以提高酸浸效率的方法有:攪拌、升溫、適當(dāng)增加硫酸濃度、廢渣粉碎等;

(2)濾液Ⅱ中加入H2O2的目的是將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,再通過(guò)調(diào)節(jié)pH值3.5使三價(jià)鐵以氫氧化物的沉淀而除去,反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

(3)從溶液中得到晶體,可經(jīng)過(guò)溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌等操作,NiSO4﹒6H2O晶體易溶于水,洗滌過(guò)程不能用水洗滌,應(yīng)用酒精洗滌,既能洗滌沉淀表面殘余的溶液又有利晶體的干燥并減少NiSO4﹒6H2O晶體的損失;干燥應(yīng)低溫干燥,因溫度過(guò)高會(huì)使NiSO4﹒6H2O晶體失去部分或全部結(jié)晶水。

(4)當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH=8時(shí),c(H+)=10-8mol/L, c(OH-)=10-6mol/L,根據(jù)25℃時(shí),Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)=5.0×10-14,可計(jì)算出c(Mg2+)==5.0×10-2mol/L;Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH-)=2.0×10-33,可計(jì)算出c(Al3+)==2.0×10-15mol/L,所以c(Mg2+):c(Al3+)=2.5×1013。

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】利用下圖裝置(夾持裝置略)制取和收集純凈、干燥的氨氣,并探究氨氣的性質(zhì)。

1)關(guān)閉裝置Ⅰ中的止水夾,向分液漏斗中加適量水,打開(kāi)活塞,說(shuō)明Ⅰ氣密性良好的現(xiàn)象是______________________。

2)利用裝置Ⅰ制取氨氣,不能選用的試劑為濃氨水和________(填字母)。

A.氫氧化鈉 B.堿石灰 C.硝酸鉀 D.生石灰

3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,儀器連接的順序(用字母編號(hào)表示):a接________、________接________、______接______。______

4)收集氨氣,按如圖裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)。

①打開(kāi)旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是_________________________________________,原因是_____________________________________________,穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1;

②再打開(kāi)旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是__________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)用Na2SO4固體來(lái)配制480mL0.2mol·L-1Na2SO4溶液?晒┻x擇的儀器如圖:

1)如圖所示的儀器中配制溶液不需要的是__ (填選項(xiàng)),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是___、__ (填儀器名稱)。

2)使用容量瓶之前必須進(jìn)行的操作是___。(填選項(xiàng))

A.檢查氣密性 B.檢查是否漏水 C.烘干

3)經(jīng)計(jì)算,需Na2SO4的質(zhì)量為___g

4)你選用的容量瓶規(guī)格為___mL。

5)配制溶液時(shí),一般可分為以下幾個(gè)步驟:

①稱量 ②計(jì)算 ③溶解 ④搖勻 ⑤轉(zhuǎn)移 ⑥洗滌 ⑦定容

其操作順序:②→__→__→__→__→__→__(填序號(hào))___

6)在配制過(guò)程中,其他操作都準(zhǔn)確,定容時(shí)俯視刻度線會(huì)使所配溶液濃度__(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在家中進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),按照?qǐng)D1連接好線路后發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,按照?qǐng)D2連接好線路后發(fā)現(xiàn)燈泡亮,由此得出的結(jié)論正確的是

A. NaCl固體中沒(méi)有離子

B. 2NaCl在電流的作用下電離出大量的離子

C. NaCl溶液中水電離出大量的離子

D. 2工作時(shí)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】第三代混合動(dòng)力車,可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車輪。汽車上坡或加速時(shí),電動(dòng)機(jī)提供推動(dòng)力,降低汽油的消耗;在下坡時(shí),電池處于充電狀態(tài)。

1)混合動(dòng)力車目前一般使用鎳氫電池,該電池中鎳的化合物為正極,儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極,堿液(主要為KOH)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理如圖1所示,其總反應(yīng)式為H2+2NiOOH2Ni(OH)2。根據(jù)所給信息判斷,混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí),乙電極周圍溶液的pH___ (填“增大”、“減小”或“不變”),該電極的電極反應(yīng)式為___。

12

2Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,可通過(guò)如圖2所示的電解裝置制取,電解總反應(yīng)式為2Cu+H2OCu2O+H2↑,陰極的電極反應(yīng)式是________。用鎳氫電池作為電源進(jìn)行電解,當(dāng)電池中有1 mol H2被消耗時(shí),Cu2O的理論產(chǎn)量為___g。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含Fe2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下:

下列敘述不正確的是(

A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液

B.反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為氧化鐵

C.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)包含氧化還原反應(yīng)

D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為2NaAlO23H2OCO2=2Al(OH)3Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Ⅰ.某;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組為了驗(yàn)證在實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的過(guò)程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來(lái),同時(shí)證明Cl2的某些性質(zhì),甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(支撐用的鐵架臺(tái)省略),請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題。

(1) 實(shí)驗(yàn)室制備Cl2所用的化學(xué)藥品是________

寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式,并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移情況_____________________ ,此反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移0.8mol電子,消耗Hcl____mol

(2)①裝置B的作用是_______

②裝置CD出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說(shuō)明的問(wèn)題是___

③裝置E的作用是_______

(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)有缺陷,不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種,乙同學(xué)提出應(yīng)該在裝置______之間(填裝置字母序號(hào))增加一個(gè)裝置,所增加裝置里面的試劑可以為___(填字母序號(hào))。

A.濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙 B.濃硫酸 C.濕潤(rùn)的紅色布條 D.飽和食鹽水

Ⅱ.洪災(zāi)過(guò)后,飲用水的消毒殺菌成為抑制大規(guī)模傳染性疾病爆發(fā)的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒劑。

①工業(yè)上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化學(xué)反應(yīng)方程式為:_____________

②漂白粉的有效成分是________________________。

③漂白粉溶于水后,受空氣中的CO2作用,即產(chǎn)生有漂白、殺菌作用的次氯酸,化學(xué)反應(yīng)方程為________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  )

A. 在煤中添加石灰石作脫硫劑

B. 將廢棄塑料熱裂解處理,可獲得乙烯、丙烯等化工原料

C. 用催化法處理汽車尾氣中的CONOCONOCNO2

D. 利用二氧化碳等原料合成聚碳酸酯類可降解塑料代替聚乙烯

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ),鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見(jiàn),為此每年國(guó)家損失大量資金。請(qǐng)回答鋼鐵腐蝕與防護(hù)過(guò)程中的有關(guān)問(wèn)題。

1)鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖所示:

①寫(xiě)出石墨電極的電極反應(yīng)式______;

②將該裝置作簡(jiǎn)單修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的裝置,請(qǐng)?jiān)谌鐖D虛線框內(nèi)所示位置作出修改,并用箭頭標(biāo)出導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向。______

③寫(xiě)出修改后石墨電極的電極反應(yīng)式______。

2)生產(chǎn)中可用鹽酸來(lái)除鐵銹,F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中,當(dāng)鐵銹被除盡后,溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如圖:

A電極對(duì)應(yīng)的金屬是__(寫(xiě)元素名稱),B電極的電極反應(yīng)式是____

②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同,電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧、烘干、稱量,二者質(zhì)量差為5.12g,則電鍍時(shí)電路中通過(guò)的電子為___ mol。

③鍍層破損后,鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因___。

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