某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、Al203、Fe及其他不溶于酸、堿的雜質(zhì)。部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH如下:

欲從含鎳廢催化劑中制得NiSO4·7H2O晶體,其流程如下:

請根據(jù)以上信息和流程圖,回答下列問題:
(1)“堿浸”的目的是除去含鎳廢催化劑中的___         _。
(2)“酸浸”時所加入的酸是___         _。酸浸后,濾液②中可能含有的金屬離子是___         。(用離子符號表示)。
(3)“調(diào)pH為2—3的目的是___         _。
(4)步驟A的操作順序是加熱濃縮、冷卻、____、____。
(5)NiSO4在強堿溶液中用NaC1O氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH。該反應(yīng)的離子方程式為________。

(13分)(1)Al、Al2O3(2分) (2)H2SO4(2分);Ni2、Fe2(2分)
(3)防止在濃縮結(jié)晶過程中Ni2+水解(2分) (4)結(jié)晶、過濾(2分)
(5)2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O(3分)

解析試題分析:(1)“堿浸”過程中是為了除去鋁及其氧化物Al2O3,鋁和氧化鋁都可以和強堿反應(yīng),溶解得到偏鋁酸鹽,反應(yīng)的離子方程式分別為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-=2AlO2-+3H2O。
(2)“酸浸”時主要是溶解鎳金屬和鐵單質(zhì)及其氧化物,依據(jù)制備目的是得到NiSO4?7H2O,因此加入的酸不能引入新的雜質(zhì),所以需要加入硫酸進行酸浸;鎳、鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸鎳溶液,因此濾液②中可能含有的金屬離子是Ni2+、Fe2+。
(3)硫酸鎳溶液需要蒸發(fā)濃縮結(jié)晶析出,為防止鎳離子水解生成氫氧化鎳沉淀,需要控制溶液pH。
(4)步驟A的操作順序是加熱濃縮、冷卻、結(jié)晶、過濾。
(5)NiSO4在強堿溶溶中用NaClO氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH,因此該反應(yīng)的離子方程式是2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O。
考點:考查物質(zhì)的分離和提純、化學(xué)實驗基本操作、實驗方案設(shè)計以及實驗條件控制的綜合應(yīng)用等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

草木灰中含有可溶性鉀鹽(主要成分是K2SO4、K2CO3、KCl)。某學(xué)生按下列操作提取草木灰中的鉀鹽:①取草木灰加水溶解;②過濾取濾液;③蒸發(fā)濾液;④冷卻結(jié)晶。
(1)在操作①、②、③中均用到玻璃棒,該儀器的目的依次是        、                。
(2)為檢驗草木灰中的陰離子,取少量晶體溶于水,并把溶液分成三等份:
①取一份溶液,加入適量HCl,觀察到                  ,證明含有碳酸根。
②取另一份溶液,為檢驗SO42,應(yīng)往溶液中加入                
③取剩余的一份溶液,加適量的硝酸銀,觀察到有沉淀產(chǎn)生,該生由此證明溶液中一定含Cl。你認(rèn)為該生所得的結(jié)論是否嚴(yán)密?     。為什么?                          。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

S2Cl2是工業(yè)上常用的硫化劑,實驗室制備S2Cl2的方法有2種:
① CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2S2Cl2
已知S2Cl2中硫元素顯+1價,電子式:,它不穩(wěn)定,在水中易發(fā)生岐化反應(yīng)(一部分硫元素價態(tài)升高,一部分降低)。反應(yīng)涉及的幾種物質(zhì)的熔沸點如下:

物質(zhì)
S
CS2
CCl4
S2Cl2
沸點/℃
445
47
77
137
熔點/℃
113
-109
-23
-77
 
實驗室利用下列裝置制備S2Cl2(部分夾持儀器已略去):

回答下列問題:
(1)裝置B、C中玻璃容器的名稱:       ;反應(yīng)原理(填寫數(shù)字序號):        。
(2)實驗中鹽酸試劑通常采用36.5%的濃溶液,不用稀鹽酸的理由是             。
(3)D中冷凝管起到導(dǎo)氣和冷凝雙重作用,其冷卻水流動方向與熱氣流流動方向相同(見圖)。這種冷卻方式可應(yīng)用于下列高中化學(xué)中                 實驗。
A.石油分餾    B.制取溴苯    C.制取乙酸乙酯   D.制備阿司匹林
(4)B裝置中盛放的是          ,反應(yīng)結(jié)束后從錐形瓶內(nèi)混合物中分離出產(chǎn)品的方法是       ,D中采用熱水浴加熱的原因是                         。
(5)A部分儀器裝配時,放好鐵架臺后,應(yīng)先固定          (填儀器名稱),整套裝置裝配完畢后,應(yīng)先進行         再添加試劑。實驗完畢,A中不再產(chǎn)生氯氣時,可拆除裝置。拆除時,最先的操作應(yīng)當(dāng)是                        。
(6)實驗過程中,若缺少C裝置,則發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品渾濁不清,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可用化學(xué)方程式表示為                             。實驗完畢,當(dāng)把剩余濃鹽酸倒入E燒杯中與吸收了尾氣的氫氧化鈉溶液混合時,發(fā)現(xiàn)有少量黃綠色刺激性氣體產(chǎn)生,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是:        (用離子方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

三苯甲醇是一種重要有機合成中間體,可以通過下列原理進行合成:

實驗步驟如下:
①如圖1所示,在三頸燒瓶中加入A,1.5 g鎂屑,在滴液漏斗中加入,6.7 mL溴苯和無水乙醚,先加人1/3混合液于燒瓶中,待鎂屑表面有氣泡產(chǎn)生時,開始攪拌,并逐滴加入余下的混合液,使反應(yīng)液保持微沸狀態(tài),至反應(yīng)完全。

②繼續(xù)加,A,3.7 g苯甲酰氯和無水乙醚,水浴回流l h 后,在冷水浴下慢慢滴加氯化銨的飽和溶液30.0 mL。 
③將三頸燒瓶內(nèi)的物質(zhì)水浴加熱蒸去乙醚,然后加,A,30.0 mL水進行水蒸氣蒸餾(圖2用作水蒸氣發(fā)生裝置),直至無油狀物蒸出。
④冷卻抽濾,將固體用80.0%的乙醇溶液重結(jié)晶,最終得到產(chǎn)品。 
(1)步驟①中“逐滴加入余下的混合液”是為了防止              。
(2)若水蒸氣蒸餾裝置中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,則圖2玻璃管中水位會突然升高,此時應(yīng)             ,待故障排除后再進行蒸餾。
(3)抽濾用到的主要儀器有氣泵、         ,抽濾優(yōu)于普通過濾的顯著特點是             。
(4)步驟④中用80.0%的乙醇溶液重結(jié)晶的目的是             。
(5)用光譜法可檢驗所得產(chǎn)物是否純凈,其中用來獲得分子中含有何種化學(xué)鍵和官能團信息的方法    。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

漂白粉是一種常用的消毒劑。
(1)工業(yè)上生產(chǎn)漂白粉反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________                   __,漂白粉的有效成分為             。
(2)某探究小組從市場上購買了一袋包裝破損的漂白粉,對該漂白粉的成分進行探究。根據(jù)下列試劑,設(shè)計實驗方案,進行實驗。請在答題卡上完成實驗報告。
限選試劑:2mol·L1NaOH溶液、2mol·L1HCl溶液、2mol·L1HNO3溶液、0.5mol·L1BaCl2溶液、0.01mol·L1AgNO3溶液、澄清石灰水、石蕊試液、酚酞試液、蒸餾水。

實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1:取適量漂白粉溶于足量蒸餾水,充分?jǐn)嚢,靜置,過濾,得沉淀和濾液。
 
步驟2:向沉淀加入適量2mol·L1HCl溶液,將產(chǎn)生的氣體通入    
                     
現(xiàn)象:                                 
                                       
結(jié)論:                                 
步驟3:取濾液分裝A、B兩支試管。向A試管,                             
                                     
現(xiàn)象:溶液先變紅色,然后褪色。
結(jié)論:                                  
                                       
步驟4:向B試管,                
                                   
現(xiàn)象:產(chǎn)生白色沉淀。
結(jié)論:                                   
 
(3)探究小組為測定漂白粉中Ca(ClO)2的含量:稱取漂白粉bg加水溶解后配制成100mL溶液,準(zhǔn)確量取25.00mL于錐形瓶并加入足量鹽酸和KI溶液,充分反應(yīng)后,溶液中的游離碘用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定,滴定2次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00mL。則該漂白粉中Ca(ClO)2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________                             _。(只列算式,不做運算,已知:Mr[Ca(ClO)2]="143" ;Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2↑+CaCl2+2H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

NaCl和NaClO在酸性條件下可發(fā)生反應(yīng):ClO+Cl+2H+ = Cl2↑+H2O,某學(xué)習(xí)小組擬研究消毒液(主要成分為NaCl和NaClO)的變質(zhì)情況。
(1)此消毒液中NaClO可吸收空氣中的CO2生成NaHCO3和HClO而變質(zhì)。寫出化學(xué)反應(yīng)方程式                                                                 。
(2)取適量消毒液放在試管中,加入足量一定濃度的硫酸,有氣體放出。通過以下裝置檢驗氣體的成分可以判斷消毒液是否變質(zhì)。

限選試劑:98%濃硫酸、1%品紅溶液、1.0 mol·L1 KI-淀粉溶液、1.0 mol·L1NaOH、澄清石灰水、飽和NaCl溶液
請完成下列實驗方案。

   所加試劑
           預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
試管A中加足量①          ;
試管B中加1%品紅溶液;
試管C中加②              。
若A中溶液變藍色,B中溶液不退色,C中溶液變渾濁。則消毒液部分變質(zhì);
                          則消毒液未變質(zhì);
                        則消毒液完全變質(zhì)。
 
(3)用滴定法測定消毒液中NaClO的濃度。實驗步驟如下:
①量取 25.00mL消毒液放入錐形瓶中,加入過量的a mol·L1 Na2SO3溶液b mL;
②滴定分析。將c mol·L1的酸性KMnO4溶液裝入           (填酸式或堿式)滴定管中;KMnO4和剩余的Na2SO3發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)溶液由無色變成淺紅色,且保持半分鐘內(nèi)紅色不退時,停止滴定,記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定實驗2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v mL;
滴定過程中涉及的反應(yīng)有:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4
2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
③計算。消毒液中NaClO的濃度為        mol·L1(用含a、b、c、v的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某銅礦石中銅元素含量較低,且含有鐵、鎂、鈣等雜質(zhì)離子。某小組在實驗室中用浸出-萃取法制備硫酸銅:

(1)操作I為_______。操作II用到的玻璃儀器有燒杯_______
(2)操作II、操作III的主要目的是_______、富集銅元素。
(3)小組成員利用CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合反應(yīng),制備環(huán)保型木材防腐劑Cu2(OH)2CO3懸濁液。多次實驗發(fā)現(xiàn)所得藍色懸濁液顏色略有差異,查閱資料表明,可能由于條件控制不同使其中混有較多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。
已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu4((OH)6SO4均難溶于水,可溶于酸;分解溫度依次為 80℃、200℃、300℃。
設(shè)計實驗檢驗懸濁液成分,完成表中內(nèi)容。
限選試劑:2mol?L1HCl、1 mol?L1H2SO4、0.1 mol?L1NaOH、0.1 mol?L1 BaCl2、蒸餾水。儀器和用品自選。

實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量懸濁液,過濾,充分洗滌后,取濾渣于試管中,_______________________________________________________________
說明懸濁液中混__________________________________________,有Cu4( OH)6SO4。
步驟2:另取少量懸濁液于試管中,____________________________
______________,
說明懸濁液中混有Cu( OH) 2。
 
(4)上述實驗需要100mL 0.5 mol?L1的CuSO4溶液,配制時需稱取_______gCuSO4?5H2O (化學(xué)式量:250)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列實驗裝置圖及實驗用品均正確的是(部分夾持儀器未畫出) (      )

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

實驗桌上只有燒堿、鹽酸、銅片、大理石、蒸餾水五種試劑,從欠缺試劑的角度來看(實驗儀器齊全),無法進行的實驗項目是(  )

A.制取氫氣 B.制取碳酸鈉 C.制取氯化銅 D.測定鹽酸的濃度

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同步練習(xí)冊答案