(14分)鎳是一種十分重要的有色金屬,但粗鎳中一般含有Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應的不溶性雜質(zhì)而影響使用,F(xiàn)對粗鎳進行提純,具體的反應流程如下:

已知:
①2Ni2O3(黑色) 4NiO(暗綠色) + O2

物質(zhì)
CuS
Cu(OH)2
Ni(OH)2
NiS
Ksp
8.8×10-36
2.2×10-20
5.48×10-16
3.2×10-19
 
根據(jù)信息回答: 
(1)28Ni在周期表中的第      周期;鎳與稀硝酸反應的離子方程式為                                                      。實驗表明鎳的浸出率與溫度有關,隨著溫度升高鎳的浸出率增大,但當溫度高于70℃ 時,鎳的浸出率又降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因為                                            ;
(2)在溶液A的凈化除雜中,首先將溶液A煮沸,調(diào)節(jié)PH=5.5,加熱煮沸5min,靜置一段時間后,過濾出Fe(OH)3。為了得到純凈的溶液B還需要加入以下物質(zhì)      進行除雜(填正確答案標號)。
A、NaOH       B、Na2S        C、H2S         D、NH3﹒H2O
(3)已知以下三種物質(zhì)的溶解度關系:NiC2O4>NiC2O4·H2O> NiC2O4·2H2O。則操作I、II名稱是         、      ; D生成E的化學方程式為                       。
(4)1molE經(jīng)上述流程得到純鎳,理論上參加反應的氫氣為         mol。
(5)測定樣品中的鎳含量的基本思路是將Ni2+轉(zhuǎn)化為沉淀,通過測量沉淀的質(zhì)量進一步推算Ni含量。已知Ni2+能與CO32-,C2O42-、S2-等離子形成沉淀,但測定時常選用丁二酮肟(C4H8N2O2)作沉淀劑,生成分子式為C8H14N4O4Ni的鮮紅色沉淀。從實驗誤差角度分析主要原因為:                                                  。

(除標注的空外,每空2分)
(1)四(1分);3Ni + 8H+ + 2NO3 = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O, 溫度升高時,Ni2+的水解程度變大。
(2)C
(3)洗滌、干燥(各1分) 4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O
(4) 2
(5)生成沉淀質(zhì)量大,稱量誤差小,分析結(jié)果準確度高。

解析試題分析:(1)28Ni核外有4層電子,是第四周期元素;根據(jù)流程圖可知鎳與稀硝酸反應生成硝酸鎳和NO、水,離子方程式為3Ni + 8H+ + 2NO3 = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O;Ni(OH)2是由Ni2+水解而得到的,所以溫度過高時Ni2+的水解程度變大,浸出渣中Ni(OH)2含量增大;
(2)AB選項中含有Na+,則溶液B中有Na+雜質(zhì),不純凈,錯誤;若選用D,則Cu(OH)2 Ni(OH)2的溶度積相差不大,而且引入NH4+,不易的純凈的硝酸鎳溶液,錯誤;C、CuS與NiS的溶度積相差很大,Cu2+沉淀完全而且不會引入新的雜質(zhì),正確,答案選C;
(3)利用3種物質(zhì)的溶解度的差異,濁液C中主要得NiC2O4·2H2O,所以沉淀過濾之后應洗滌、干燥沉淀;固體E為黑色,所以應是Ni2O3;則D生成E的化學方程式為4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O;
(4)1mol Ni2O3經(jīng)上述流程轉(zhuǎn)化為2molNiO,2molNiO與氫氣發(fā)生氧化還原反應,生成單質(zhì)鎳,需要氫氣的物質(zhì)的量是2mol;
(5)因為Ni2+與丁二酮肟(C4H8N2O2)生成的C8H14N4O4Ni鮮紅色沉淀的沉淀質(zhì)量大,稱量誤差小,分析結(jié)果準確度高。
考點:考查對工業(yè)流程的分析,鎳及其化合物的性質(zhì),化學方程式、離子方程式的書寫,沉淀劑的選擇,氧化還原反應的計算

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:單選題

下列過程中不涉及氧化還原反應的是

A.由植物油制備人造黃油
B.用氯化鐵溶液腐蝕印刷線路板
C.用犧牲陽極的陰極保護法防止金屬被腐蝕
D.在蛋白質(zhì)溶液中加入飽和硫酸銨溶液,析出白色固體

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知BrFn與水按3:5物質(zhì)的量比反應,生成HF、HBrO3、O2和Br2,且O2和Br2物質(zhì)的量相等.請回答:
(1)n=       (2)氧化產(chǎn)物是        (3)1mol水可還原      mol BrFn?

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(14分)Q、W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的五種常見元素,其原子序數(shù)依次增大。W原子最外層電子數(shù)與核外電子總數(shù)之比為3∶4,Q、Y的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì),X是地殼中含量最高的金屬元素,Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。以下問題均有化學用語回答
(1)Q單質(zhì)的電子式為_______。W、X、Y的離子半徑由大到小的順序為____(用離子符號回答)。
(2)X和Y組成的化合物放入水中反應的化學方程式是______________________________。
(3)Na2Y溶液中離子濃度由大到小的順序為____________________________________________。
(4)ZO在高溫下被Q的簡單氣態(tài)氫化物還原為Z單質(zhì),寫出反應的化學方程式____________。
(5)ZCl2溶液中混有FeCl3雜質(zhì)時,可加入_____________(填試劑)調(diào)節(jié)pH=_________,再過濾。已知:Fe(OH)3的Ksp=10-35,化學上認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L時,沉淀就達完全。
(6)工業(yè)上可用高溫條件下Z2Y + O2=2Z + YO2來冶煉金屬Z,生成1molZ時轉(zhuǎn)移____mol電子。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

活性氧化鋅是一種多功能性的新型無機材料,其顆粒大小約在1-100納米。某化工冶金研究所采用濕化學法(NPP-法)制備納米級活性氧化鋅,可用各種含鋅物料為原料,采用酸浸出鋅,經(jīng)過多次凈化除去原料中的雜質(zhì),然后沉淀獲得堿式碳酸鋅,最后焙解獲得活性氧化鋅,化學工藝流程如下:

(1)通過__________(填操作名稱)可以檢驗流程中濾液2中含有Na
(2)若上述流程圖中Na2CO3溶液的pH=12,下列說法正確的是___________。
A該溶液中
B.該溶液中
C.該溶液中
D.若將該溶液稀釋至100倍,則pH=10。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2、SO42,另含有Fe2、Cu2等雜質(zhì)。取0.5L該溶液先加入___________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)調(diào)節(jié)溶液的pH至5.4,然后加入適量KMnO4,F(xiàn)e2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,同時KMnO4轉(zhuǎn)化為MnO2。經(jīng)檢測溶液中Fe2的濃度為0 009 mol/L,則該溶液中至少應加入_______molKMnO4 .

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(16分) 以電解法生產(chǎn)金屬錳產(chǎn)生的陽極泥中,其錳含量高達40%~50%,主要成分為MnO2的水合物,且含有顯著量的Pb2+、Sn2+等重金屬雜質(zhì)。本工藝采用的木屑富含的纖維素在較濃硫酸的作用下膨脹、水解生成還原糖,酸性條件下,可與二氧化錳反應生成可溶性的硫酸錳。


(1)工業(yè)上電解硫酸錳的水溶液生產(chǎn)金屬錳,陽極的電極反應式為             。
(2)寫出木屑水解反應的化學方程式:                          。配平浸出步驟反應方程式C6H12O6 +   MnO2 +   H2SO4  MnSO4 +    CO2  +    H2O
(3)若取消除酸操作步驟,將會產(chǎn)生      氣體(填化學式)而污染環(huán)境;
(4)本工藝的一種副產(chǎn)品是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,寫出其化學式         
(5)取一定量的陽極泥進行實驗分析,得到如下圖像。硫酸的最合適用量為      mL,若再增加硫酸的用量,將會導致        (填化學式)的消耗量增大。

(6)某陽極泥中MnO2(相對分子質(zhì)量為87)的質(zhì)量分數(shù)為50.0%,將174g該陽極泥與320g36.5%的濃鹽酸混合加熱,則產(chǎn)生的氯氣在標準狀況下應少于    L。(假設陽極泥中的其它成分不參與反應)

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氫氣還原氧化銅所得的紅色固體可能是銅與氧化亞銅的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可發(fā)生自身氧化還原反應,生成Cu2+和Cu。
(1)現(xiàn)有8.4克氧化銅被氫氣完全還原后,得到紅色固體6.96克,其中含單質(zhì)銅與氧化亞銅的物質(zhì)的量之比是               ;
(2)若將6.96克上述混合物與足量的濃硝酸充分反應:
①生成標準狀況下1.568升的氣體(不考慮NO2的溶解,也不考慮NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化),則該氣體的成分是         ,其物質(zhì)的量之比是            ;
②把得到的溶液小心蒸發(fā)濃縮,把析出的晶體過濾,得晶體20.328g。經(jīng)分析,原溶液中的Cu2+有20%殘留在母液中,所得晶體的化學式為                   
(3)Cu、Cu2O和CuO組成的混合物,加入100mL 0.6mol/L HNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同時收集到224mL NO氣體(標準狀況)。如原混合物中Cu的物質(zhì)的量為X,求其中Cu2O、CuO的物質(zhì)的量及X的取值范圍(寫出解題過程)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

2013年10月我市因臺風菲特遭受到重大損失,市疾控中心緊急采購消毒藥品,以滿足災后需要。復方過氧化氫消毒劑具有高效、環(huán)保、無刺激無殘留,其主要成分H2O2是一種無色粘稠液體,請回答下列問題:
(1)下列方程中H2O2所體現(xiàn)的性質(zhì)與其可以作為消毒劑完全一致的是       。
A.BaO2+2HClH2O2+BaCl2
B.Ag2O+H2O2 =2Ag+O2+H2O   
C.2H2O22H2O+O2
D.H2O2+NaCrO2+NaOH=Na2CrO4 +H2O
(2)火箭發(fā)射常以液態(tài)肼(N2H4)為燃料,液態(tài)H2O2為助燃劑。已知:
N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=" -" 534 kJ·mol-1   
H2O2(1)=H2O(1)+1/2O2(g) △H=" -" 98.64 kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-l
則反應N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)的△H=          ,
該反應的△S=       0(填“>”或“<”)。
(3)H2O2是一種不穩(wěn)定易分解的物質(zhì)。
①如圖是H2O2在沒有催化劑時反應進程與能量變化圖,請在圖上畫出使用催化劑加快分解速率時能量與進程圖

②實驗證實,往Na2CO3溶液中加入H2O2也會有氣泡產(chǎn)生。已知常溫時H2CO3的電離常數(shù)分別為Kal=4.3×l0-7,Ka2 =" 5.0" ×l0-11 。Na2CO3溶液中CO32第一步水解常數(shù)表達式Khl=     ,常溫時Khl的值為           。若在Na2CO3溶液中同時加入少量Na2CO3固體與適當升高溶液溫度,則Khl的值
          (填變大、變小、不變或不確定)。
(4)某文獻報導了不同金屬離子及其濃度對雙氧水氧化降解海藻酸鈉溶液反應速率的影響,實驗結(jié)果如圖1、圖2所示。

注:以上實驗均在溫度為20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸鈉溶液濃度為8mg·L-l的條件下進行。圖1中曲線a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;圖2中曲線f:反應時間為1h;g:反應時間為2h;兩圖中的縱坐標代表海藻酸鈉溶液的粘度(海藻酸鈉濃度與溶液粘度正相關)。
由上述信息可知,下列敘述錯誤的是                 (填序號)。
A.錳離子能使該降解反應速率減緩
B.亞鐵離子對該降解反應的催化效率比銅離子低      
C.海藻酸鈉溶液粘度的變化快慢可反映出其降解反應速率的快慢     
D.一定條件下,銅離子濃度一定時,反應時間越長,海藻酸鈉溶液濃度越小

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

許多硫的含氧酸鹽在醫(yī)藥、化工等方面有著重要的用途。
(1)重晶石(BaSO4)常做胃腸道造影劑。
已知:常溫下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。向BaSO4懸濁液中加入硫酸,當溶液的pH=2時,溶液中c(Ba2)=   __。
(2)硫酸亞鐵銨晶體[(NH42Fe(SO42·6H2O]常做分析劑。
①檢驗晶體中含有NH4+的方法為               。
②等物質(zhì)的量濃度的四種稀溶液:
a.(NH42Fe(SO42        b.NH4HSO4
c.(NH4 2SO4             d.(NH42SO3
其中c(NH4+)由大到小的順序為   __(填選項字母)。
(3)過二硫酸鉀(K2S2O8)常做強氧化劑,Na2S2O3常做還原劑。
①K2S2O8溶液與酸性MnSO4溶液混合,在催化劑作用下,可以觀察到溶液變?yōu)樽仙摲磻碾x子方程式為   __。
②用鉑做電極,電解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制備K2S2O8,其陽極的電極反應式為   __,電解過程中陰極附近溶液的pH將   __(填“增大”“減小”或“不變”)。
③產(chǎn)品中K2S2O8的含量可用碘量法測定。操作步驟為稱取0.3000 g產(chǎn)品于碘量瓶中,加50 mL水溶解;加入4.000 g KI固體(稍過量),振蕩使其充分反應;加入適量醋酸溶液酸化,以   __為指示劑,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3標準液滴定至終點(已知:I2+2S2O32-=2I+S4O62-)。重復2次,測得平均消耗標準液21.00 mL。該產(chǎn)品中K2S2O8的質(zhì)量分數(shù)為(雜質(zhì)不參加反應)   __(列式并計算)。

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