【題目】鎳粉常用于各種高光澤裝飾漆和塑料生產(chǎn),也常用作催化劑。

I、【鎳粉制備】:

工業(yè)用電解鎳新液(主要含NiSO4、NiCl2)制備堿式碳酸鎳晶體xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O,并利用其制備鎳粉的流程如下:

(1)反應(yīng)器中的一個(gè)重要反應(yīng)為3NiSO4 + 3Na2CO3 + 2H2O = NiCO3·2Ni(OH)2 +3Na2SO4 + 2X,X的化學(xué)式為______

(2)物料在反應(yīng)器中反應(yīng)時(shí)需要控制反應(yīng)條件。

分析下圖,反應(yīng)器中最適合的溫度及pH分別為______℃、______。

(3)生產(chǎn)中,pH逐漸增加,生成Ni(OH)2含量也相對(duì)增加,則生成的堿式碳酸鎳晶體中,鎳的含量將______(填“升高”、“降低”或“不變”)。

(4)操作1的名稱是_______________,實(shí)驗(yàn)室完成此操作,需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒及_________,其中玻璃棒的作用是_____

(5)固體洗滌時(shí),需用純水洗滌,檢驗(yàn)其洗滌干凈的試劑是______。

(6)氣體Y是空氣中含量最多的氣體,其是______(填名稱)。

(7)操作2含過濾、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作,其中用95%酒精浸泡的目的是______。

II、【測(cè)定堿式碳酸鎳晶體的組成】:為測(cè)定堿式碳酸鎳晶體(xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O)組成,某小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案及裝置:

【資料卡片】:

①堿式碳酸鎳晶體受熱會(huì)完全分解生成NiO、CO2及H2O。

②400℃左右,NiO會(huì)氧化生成Ni2O3。

③堿石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O。

【實(shí)驗(yàn)步驟】:

______;②準(zhǔn)確稱取3.77g xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O放在B裝置中,連接儀器;③打開彈簧夾a,鼓入一段時(shí)間空氣,稱量裝置C、D的質(zhì)量;④關(guān)閉彈簧夾a,加熱裝置B至裝置C中導(dǎo)管末端無氣泡冒出;⑤打開彈簧夾a,______;⑥準(zhǔn)確稱量裝置C、D的質(zhì)量;⑦根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算(相關(guān)數(shù)據(jù)如表)。

裝置C / g

裝置D / g

裝置E / g

加熱前

200.00

180.00

180.00

加熱后

201.08

180.44

180.00

【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】:

(8)完善實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:①______;⑤______

(9)計(jì)算xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O中x:y:z的值______。

(10)左側(cè)通空氣的目的是______、______。

【實(shí)驗(yàn)反思】:

(11)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,稱得裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.33g。請(qǐng)通過計(jì)算確定殘留固體的組成及各成分的質(zhì)量(寫出計(jì)算過程,精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位_____。

【答案】 CO2 55 8.3 升高 過濾 漏斗 引流 BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液 氮?dú)?/span> 便于快速晾干 檢查裝置氣密性 緩緩?fù)ǹ諝庖欢螘r(shí)間 1:2:4 排盡裝置中原有的CO2和水蒸氣 將裝置B中的CO2和水蒸氣完全排出 殘留固體為NiONi2O3的混合物剩余NiO質(zhì)量為1.5g,生成Ni2O3 0.83g

【解析】I(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng),前后原子的總類和數(shù)目不變,

3NiSO4 + 3Na2CO3 + 2H2O = NiCO3·2Ni(OH)2 +3Na2SO4 + 2X

反應(yīng)前:Ni:3 反應(yīng)后:Ni:3

S:3 S:3

O:23 O:17

H:4 H:4

C:3 C:1

所以X為:CO2

(2)反應(yīng)器中雜質(zhì)的含量越低越好,所以最適合的溫度為55,最適合的pH為8.3;

(3)在NiCO3中鎳的含量小于Ni(OH)2中鎳的含量,生產(chǎn)中,pH逐漸增加,生成Ni(OH)2含量也相對(duì)增加,NiCO3的含量相對(duì)減小,則生成的堿式碳酸鎳晶體中,鎳的含量將升高。

(4)操作1將固體和液體分開,所以操作1為過濾,過濾過程中需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒及漏斗,玻璃棒起到引流的作用;

(5)洗滌的目的是將堿式碳酸鎳晶體表面的硫酸鈉溶液等除去,檢驗(yàn)其洗滌的是否干凈,即檢查是否有硫酸根離子,可加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液,觀察是否生成不溶于硝酸的沉淀;

(6)空氣中含量最多的氣體是氮?dú)猓?/span>

(7)用95%酒精浸泡的目的是使固體表面的水分分散到酒精中,便于固體快速晾干;

II(8)做有關(guān)氣體的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)先檢查裝置的氣密性,加熱后,為了將堿式碳酸鎳晶體受熱會(huì)完全分解生成的CO2H2O完全被裝置C、D吸收,緩緩?fù)ㄒ欢螘r(shí)間除去水分和二氧化碳的空氣;

(9)裝置C增加的質(zhì)量(1.08g)為生成水的質(zhì)量,裝置D增加的質(zhì)量(0.44g)為生成二氧化碳的質(zhì)量;所以NiO的質(zhì)量為3.77g-1.08g-0.44g=2.25g

xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O(x+y)NiO+xCO2+(y+z)H2O

75(x+y) 44x 18(y+z)

2.25g 0.44g 1.08g

所以 , , ,

解得:xyz=1:2:4

(10)實(shí)驗(yàn)開始前左側(cè)通空氣的目的是排盡裝置中原有的CO2和水蒸氣;實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)左側(cè)通空氣的目的是將裝置B中的CO2和水蒸氣完全排出 ;

11NiCO3·2Ni(OH)2 ·4H2O ~ 3NiO ~ 3Ni ~ 3O

377 225 177 48

3.77g 2.25g 1.77g 0.48g

裝置B中殘留固體質(zhì)量為2.33g

殘留固體中O元素質(zhì)量為2.33g – 1.77g = 0.56g ,大于0.48g

殘留固體中Ni、O元素質(zhì)量比為1.77g0.56g = 177:56

NiONi2O3Ni、O元素質(zhì)量比分別為177:48、177:72,故殘留固體為NiONi2O3的混合物。

殘留固體質(zhì)量增加2.33g – 2.25g = 0.08g,是和NiO反應(yīng)的O2質(zhì)量

設(shè)與氧氣反應(yīng)的NiO質(zhì)量為x 生成的Ni2O3質(zhì)量為y

4 NiO + O22Ni2O3

300 32 332

x 0.08g y

x=0.75g y=0.83g

剩余NiO質(zhì)量為2.25g – 0.75g = 1.5g,生成Ni2O3 0.83g。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向裝有等量水的A、B、C燒杯中分別加入10g、25g、25gNaNO3固體,充分溶解后,現(xiàn)象如圖一所示.

(1)燒杯中的溶液一定屬于飽和溶液的是__(填序號(hào));

(2)圖二能表示NaNO3溶解度曲線的是__(填“甲”或“乙”);

(3)由圖二分析,若分別將100g甲、乙的飽和溶液從t2℃降溫到t1℃,對(duì)所得溶液的敘述正確的__(填序號(hào)).

A.甲、乙都是飽和溶液 B.所含溶劑質(zhì)量:甲<乙

C.溶液質(zhì)量:甲乙 D.溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):甲>乙.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是某學(xué);瘜W(xué)課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的探究工業(yè)煉鐵原理及產(chǎn)物驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn) 中所用氧化鐵的質(zhì)量為1Og,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為50g。

(1)B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________;E裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________,該反應(yīng)是___________(選填“吸”或“放”)熱反應(yīng).

(2)從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮D瓶中應(yīng)盛放的試劑是______________

(3)F裝置的作用是_____________、_________________

(4)為探究E裝置中黑色粉末的成分是什么,同學(xué)們將反應(yīng)后的黑色固體研細(xì)后,用磁鐵吸引,發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部能被吸引。當(dāng)裝置冷卻后稱得E裝置中玻璃管和固體的總質(zhì)量為59g.則剩余黑色固體中鐵元素質(zhì)量為______。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得出產(chǎn)物中黑色因體的成分是_______________

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)合理的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

實(shí)驗(yàn)方案

A

除去粗鹽中的泥沙

將粗鹽溶解、蒸發(fā)

B

區(qū)分羊毛和腈綸

取樣,點(diǎn)燃,聞氣味

C

除去CaO中的CaCO3

加入適量的稀鹽酸

D

探究Hg和Ag的金屬活動(dòng)性

分別伸入稀硫酸,觀察現(xiàn)象

A. A B. B C. C D. D

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法錯(cuò)誤的是

A. 用灼燒的方法能區(qū)別棉花和羊毛

B. 用適量的水能區(qū)分NH4NO3固體和NaOH固體

C. 用pH試紙不能區(qū)分肥皂水和食醋

D. 用飽和(NH4)2SO4溶液能區(qū)分食鹽水和蛋白質(zhì)溶液

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】日常生活中很多問題需要化學(xué)知識(shí),下列認(rèn)識(shí)不正確的是

A. 煤燃燒過程中產(chǎn)生的二氧化硫是引起溫室效應(yīng)的主要物質(zhì)

B. 我國(guó)規(guī)定食鹽中必須加碘,這里的“碘”是指碘元素

C. 研發(fā)可降解的塑料,減少白色污染

D. 在鐵桶中用硫酸銅溶液和石灰水配制農(nóng)藥波爾多液會(huì)失效

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】 100g 碳酸鈣高溫煅燒一段時(shí)間后,冷卻測(cè)得剩余固體質(zhì)量為 78g,再向剩余固體中加入足量稀鹽酸,充分反應(yīng)后,理論上共產(chǎn)生二氧化碳的物質(zhì)的量是( )

A. 0.2mol B. 0.5mol C. 0.78mol D. 1mol

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)方程式符合題意且書寫正確的是

A. 用止酸劑Al(OH)3治療胃酸過多:Al(OH)3+HCl→AlCl+3H2O

B. 除去CO中混有的CO2,通過灼熱CuOCO+CuOCu+CO2

C. 用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中二氧化硫:2NaOH+SO2→Na2SO4+H2O

D. 用稀硫酸除鐵銹:Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2O

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見的氣體制備、凈化、收集和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的部分儀器。試根據(jù)題目要求,回答下列問題(所選儀器裝置,填寫序號(hào)字母):

(Ⅰ)寫出儀器①的名稱:①_____________

(Ⅱ)若用雙氧水與二氧化錳為原料制取并收集一瓶干燥的氧氣。則應(yīng)選的氣體發(fā)生裝置為___,反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________;應(yīng)選的氣體干燥裝置為________。

(Ⅲ)科技小組的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的實(shí)驗(yàn)條件展開了探究,探究實(shí)驗(yàn)如下表:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

反應(yīng)物

反應(yīng)現(xiàn)象

取mg塊狀大理石

足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸

產(chǎn)生氣泡較慢

取mg大理石粉末

足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸

產(chǎn)生氣泡快

取mg塊狀大理石

足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸

產(chǎn)生氣泡較快

取mg大理石粉末

足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的鹽酸

產(chǎn)生氣泡很快

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:影響大理石和鹽酸反應(yīng)快慢的因素有______________。

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