【題目】硫酸鎳(NiSO4)是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于電鍍、醫(yī)藥、印染等工業(yè)。以含鎳廢催化劑(主要含Ni及少量的Al、Al2O3、Fe和其它不溶于酸、堿的雜質(zhì))為原料生產(chǎn)NiSO4·7H2O晶體的兩種工藝流程如下:
流程一:
流程二:
已知:部分金屬氫氧化物的Ksp近似值如下表所示:
化學(xué)式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-39 | 10-34 | 10-15 |
回答下列問題:
(1)流程一中所用酸A和流程二中所用酸X___________(填“相同”或“不相同”);流程一中濾渣C和流程二中濾渣II___________(填“相同”或“不相同”)。流程二中濾渣I是___________。
(2)流程一中“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________、___________________。
(3)流程二中“凈化除雜”包含了兩步操作過程:第一步,加入氧化劑H2O2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________;第二步,調(diào)節(jié)溶液的pH。
(4)分析比較流程一中操作B和流程二中操作Y后,回答操作Y是___________、___________、過濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)物。
(5)由己知信息列式計(jì)算:常溫下,Ni2+完全沉淀時(shí)的pH值___________。
【答案】相同 不相同 其它不溶于酸、堿的雜質(zhì) 2Al + 2OH- +2H2O=2AlO2- + 3H2↑ Al2O3 + 2OH- =2AlO2- + H2O 2Fe2++ H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 9
【解析】
流程一:由流程可知,某化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni,還含有Al、Al2O3、Fe和其它不溶于酸、堿的雜質(zhì),用NaOH堿浸時(shí)溶解Al和Al2O3,過濾得到固體是Ni、Fe和不溶于酸、堿的雜質(zhì),加入稀硫酸酸浸過濾,所得濾液主要含有Fe2+和Ni2+,加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,調(diào)節(jié)溶液pH使鐵離子全部生成Fe(OH)3沉淀,鎳離子不沉淀,過濾后調(diào)節(jié)溶液pH:2-3,以防止鎳離子水解,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌得到NiSO47H2O晶體;
流程二:某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、堿的雜質(zhì),工藝流程的目的是用含鎳廢催化劑制備NiSO47H2O晶體,分析工藝流程,將含Ni廢催化劑用稀硫酸酸浸,則Ni、Al、Fe和Al2O3均溶于酸,得到Al3+、Fe2+和Ni2+,進(jìn)行過濾操作,則不溶于酸的雜質(zhì)被過濾出,濾液中主要含有Al3+、Fe2+和Ni2+,凈化除雜主要除去Al3+、Fe2+,得到Ni2+的溶液,經(jīng)過后續(xù)處理得到NiSO47H2O晶體,以此解答該題。
(1)由流程分析知:目標(biāo)產(chǎn)物均為NiSO47H2O,則流程一中所用酸A和流程二中所用酸X均為稀硫酸;流程一中濾渣C為Fe(OH)3沉淀,而流程二中濾渣II為Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,則流程一中濾渣C和流程二中濾渣II不相同;流程二中濾渣I是其它不溶于酸、堿的雜質(zhì);
(2)流程一中“堿浸”時(shí)用NaOH溶液溶解Al和Al2O3,均生成NaAlO2,前者還有H2生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al + 2OH- +2H2O=2AlO2-+ 3H2↑、Al2O3 + 2OH-=2AlO2-+ H2O;
(3)流程二中“凈化除雜”包含了兩步操作過程:第一步,加入氧化劑H2O2,目的是氧化溶液中的Fe2+生成Fe3+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++ H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O;
(4)流程二中從溶液中獲得NiSO47H2O的操作Y是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)物。
(5)由Ksp(Ni(OH)2)=c(Ni2+)×c2(OH-)=10-15,Ni2+完全沉淀時(shí)c(Ni2+)<1×10-5mol/L,則Ni2+完全沉淀時(shí)的c(OH-)=mol/L=1×10-5mol/L,此時(shí)溶液的pH=-lg=9。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)將pH=l的鹽酸平均分成2份,l份加適量水,另1份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后,pH都升高了1,則加入的水與NaOH溶液的體積比為_____。
(2)在25℃下,將pH=3的硫酸溶液和pH=10的NaOH溶液混合,若要使混合后溶液的pH=7,則硫酸溶液和NaOH溶液的體積比約為___
(3)在250C時(shí),有pH為a的鹽酸和pH為b的NaOH溶液,取Va L該鹽酸,同該NaOH溶液中和,需Vb LNaOH溶液。填空:
①若a + b = 14,則Va∶Vb =_____(填數(shù)字)。
②若a + b = 13,則Va∶Vb =_______(填數(shù)字)。
③若a + b >14,則Va∶Vb =______(填表達(dá)式)。
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【題目】無論是干重還是鮮重,組成水生動(dòng)物、人體細(xì)胞的元素中含量最多的四種元素是
A.O、N、H、CaB.O、Ca、P、Mg
C.C、O、N、HD.C、Fe、Ca、P
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知鈉、鐵都能與水反應(yīng),下列敘述不正確的是( )
A.它們反應(yīng)的難易程度不同B.它們反應(yīng)的產(chǎn)物不完全相同
C.都需在高溫條件下進(jìn)行D.反應(yīng)類型都是置換反應(yīng)
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【題目】用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L的H3A溶液的滴定曲線如圖所示。己知H3A的pKa1-pKa3分別為2、7和12(pKa=-lgKa)下列說法正確的是
A.滴定前溶液pH值約為3
B.第一個(gè)計(jì)量點(diǎn)可以用酚酞作為指示劑
C.到達(dá)第二個(gè)計(jì)量點(diǎn)時(shí),溶液中存在c(Na+)=c(H2A-)+2c(HA2-)+3c(A3-)
D.到達(dá)第三個(gè)計(jì)量點(diǎn)時(shí),微熱溶液,會(huì)增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料。工業(yè)上采用以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3。Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸和輕質(zhì)氧化鎂,其工藝流程如下:
下列敘述錯(cuò)誤的是
A.“溶浸”中產(chǎn)生的氣體是氨氣
B.“濾渣1”是SiO2
C.“過濾2”前,將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5,目的是轉(zhuǎn)化為硼酸沉淀
D.“沉鎂”中得到的母液經(jīng)加熱后可返回“溶浸”工序循環(huán)使用
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中,一定條件下,進(jìn)行如下反應(yīng):NO(g)+CO(g) N2(g)+CO2(g);ΔH= -373.2kJ/mol,達(dá)到平衡后,為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采取的正確措施是
A.加催化劑同時(shí)升高溫度B.加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)
C.升高溫度同時(shí)充入N2D.降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有A、B、C、D、E五種元素,其中A、B、C屬于同一周期,A原子最外層p軌道的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù),B元素可分別與A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D與B的質(zhì)量比為7∶8,E與B的質(zhì)量比為1∶1。根據(jù)以上條件,回答下列問題:
(1)畫出C的原子結(jié)構(gòu)示意圖:________。
(2)寫出D原子的外圍電子排布式:________。
(3)寫出A元素單質(zhì)在B中完全燃燒的化學(xué)方程式:______________。
(4)指出E元素在元素周期表中的位置:____________。
(5)比較A、B、C三種元素的第一電離能的大小順序:________________(按由大到小的順序排列,用元素符號(hào)表示)。
(6)比較元素D和E的電負(fù)性的相對(duì)大。__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式書寫正確的是
A. 硫酸鋁溶液中滴加過量濃氨水:Al3+ + 4OH- = AlO+ 2H2O
B. NaHCO3溶液水解:HCO+ H2O = H2CO3 + OH-
C. 濃氫氧化鈉溶液吸收少量SO2氣體:SO2+ 2OH- = SO+ H2O
D. 向小蘇打溶液中加入醋酸溶液:HCO+ H+= CO2↑+ H2O
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