【題目】鐵、鎳及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)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(wèn)題:
(1)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,還含有___________(寫(xiě)化學(xué)式)。
(2)礦渣中部分FeO焙燒時(shí)與H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3的化學(xué)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(dāng)溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1時(shí),除鈣率為______________[Ksp(CaF2)=4.0×10-11]。
(4)溶劑萃取可用于對(duì)溶液中的金屬離子進(jìn)行富集與分離:。萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對(duì)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(qiáng)堿性”“強(qiáng)酸性”或“中性”)介質(zhì)中“反萃取”能使有機(jī)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(guò)高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。
①電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為________________,離子交換膜(b))為______(填“陰”或“陽(yáng)”)離子交換膜。
②向鐵電極區(qū)出現(xiàn)的紅褐色物質(zhì)中加入少量的NaClO溶液,沉淀溶解。該反應(yīng)的離子方程式為_____。
【答案】SiO2 4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+6H2O 99% 0.25 強(qiáng)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(huì)分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過(guò)程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3,在90°C的熱水中浸泡過(guò)濾得到浸出液,加入NaF除去鈣離子,過(guò)濾得到濾液加入萃取劑得到無(wú)機(jī)相和有機(jī)相,無(wú)機(jī)相通過(guò)一系列操作得到硫酸鎳,有機(jī)相循環(huán)使用,據(jù)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(huì)分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過(guò)程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3,在90°C的熱水中浸泡過(guò)濾得到浸出液,加入NaF除去鈣離子,過(guò)濾得到濾液加入萃取劑得到無(wú)機(jī)相和有機(jī)相,無(wú)機(jī)相通過(guò)一系列操作得到硫酸鎳,有機(jī)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(yīng)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(shí)與H2SO4及空氣中的氧氣反應(yīng)生成Fe2(SO4)3和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeO+6H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+6H2O;
(3)當(dāng)溶液中c(F-)=2.0×10-3mol·L-1時(shí),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(jù)圖象,最佳取值為0.25;在強(qiáng)酸性介質(zhì)中“反萃取”能使有機(jī)相再生而循環(huán)利用;
(5)①電解時(shí)正極連接鐵電極,為陽(yáng)極,陽(yáng)極上失電子在堿性條件下反應(yīng)生成FeO42-,電極反應(yīng)式為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;離子交換膜(b))允許氫氧根離子向Ⅲ移動(dòng),為陰離子交換膜;
②向鐵電極區(qū)出現(xiàn)的紅褐色物質(zhì)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(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于下列兩種物質(zhì)的說(shuō)法,正確的是
A. 核磁共振氫譜都有3個(gè)吸收峰
B. 都不能發(fā)生消去反應(yīng)
C. 都能與Na反應(yīng)生成H2
D. 都能在Cu作催化劑時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知反應(yīng):4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g),一定條件下測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中n(Cl2)與時(shí)間的關(guān)系如表所示:則4~6min內(nèi)用O2的物質(zhì)的量變化表示的反應(yīng)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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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A是一種重要的化工原料,以A為主要起始原料,通過(guò)下列途徑可以合成高分子材
料PA及PC。
試回答下列問(wèn)題
(1)B的化學(xué)名稱為________,B到C的反應(yīng)條件是_____________。
(2)E到F的反應(yīng)類型為__________,高分子材料PA的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(3)由A生成H的化學(xué)方程式為______________________。
(4)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)有機(jī)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(gòu)中,既能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)、又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)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(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。
(6)由B通過(guò)三步反應(yīng)制備1.3-環(huán)己二烯的合成路線為_________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖是課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置。下列說(shuō)法正確的是
A. 溶液中的SO42-向銅極移動(dòng)
B. 鋅片為原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)
C. 如果將稀硫酸換成檸檬汁,導(dǎo)線中不會(huì)有電子流動(dòng)
D. 銅片表面有氣泡生成,發(fā)生的反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某離子化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,W的最低負(fù)價(jià)與Y的最高正價(jià)代數(shù)和為0,X與Z同主族。下列說(shuō)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(qiáng)還原性D.最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:X>Z
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.0.5mol羥基中所含電子數(shù)為5NA
B.標(biāo)況下,11.2LCHCl3中,共用電子對(duì)的數(shù)目為2NA
C.2.8g的乙烯和丙烯(C3H6)中含有的碳原子數(shù)為0.2NA
D.1mol苯乙烯()分子中含有碳碳雙鍵的個(gè)數(shù)為4NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,以任意比混合的氫氣和一氧化碳?xì)怏w共8.96L,在足量氧氣中充分燃燒時(shí)消耗氧氣的分子數(shù)為0.2NA
B.用惰性電極電解硫酸銅溶液時(shí),若溶液的pH值變?yōu)?/span>1時(shí),則電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA
C.32.5 g鋅與一定量濃硫酸恰好完全反應(yīng),生成氣體的分子數(shù)為0.5NA
D.反應(yīng)3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,當(dāng)放出熱量9.2 kJ時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.6NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在含有弱電解質(zhì)的溶液中,往往有多個(gè)化學(xué)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(xiě)出表示該混合溶液中所有離子濃度間的一個(gè)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(huà)出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的情況如下:
回答下列問(wèn)題:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3﹣、CO32﹣___(填“能”或“不能”)大量共存;
②當(dāng)pH=7時(shí),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(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為____;
③已知在25℃時(shí),CO32﹣水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)Kh═2×10﹣4 molL﹣1,當(dāng)溶液中c(HCO3﹣):c(CO32﹣)=2:1時(shí),溶液的pH=_____。
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