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镍是有机合成的重要催化剂,某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍、杂质是铁、铝单...

镍是有机合成的重要催化剂,某化工厂有含镍催化剂废品(主要成分是镍、杂质是铁、铝单质及其化合物,还有少量难溶性杂质某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体:

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几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH:

沉淀物

开始沉淀

完全沉淀

Al(OH)3

3.8

5.2

Fe(OH)3

2.7

3.2

Fe(OH)2

7.6

9.7

Ni(OH)2

7.1

9.2

回答下列问题:

(1)溶液中含金属元素的离子是_________________。

(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的___________;双氧水可以用下列物质替代的是_______。

A.氧气           B.漂白液          C.氯气        D.硝酸

(3)操作a和c需要共同的玻璃仪器是_____________;操作C的名称是______________。

(4)如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”,则所制备的产品可能含有的杂质为_____________;请选择合适的试剂,设计实验证明产品中是否含“杂质” ______________。

(5)含镍金属氢化物MH-Ni燃料电池是一种绝色环保电池,广泛应用于电动汽车。其中M代表储氢合金,MH代表金属氢化物,电解质溶液可以是KOH水溶液.它的充、放电反应为:xNi(OH)2+M 满分5 manfen5.com MHx+xNiOOH;电池充电过程中阳极的电极反应式为_____________,放电时负极的电极反应式为___________。

 

(1)AlO2- (2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O A (3)玻璃棒;蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (4)产品中混有绿矾 取少量样品溶于蒸馏水,滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,则产品中含有亚铁离子 (5)MHx+xOH--xe-=M++xH2O Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O;; 【解析】 试题分析:(1)碱和铝、氧化铝均能反应,溶液中含有的含有金属的离子是偏铝酸根离子,故答案为:AlO2-;(2)亚铁离子具有还原性,双氧水具有氧化性,加入双氧水是为了氧化亚铁离子成为铁离子,离子反应方程式为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,漂白液(主要成分次氯酸钠)、氯气、硝酸替代双氧水会引入新杂质,故此替代试剂为氧气,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;A;(3)操作a是过滤得到固体和滤液,c是蒸发浓缩得到晶体过滤得到NiSO4•7H2O,操作a、c中均需使用的仪器为玻璃棒,操作C的具体步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(5)如果加入双氧水不足,或反应时间较短,亚铁离子不能完全被氧化成铁离子,产品中混有绿矾;亚铁离子可以被氧化为铁离子,加入氧化剂即可验证,正确的方法是:取少量样品溶于蒸馏水,滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,则产品中含有亚铁离子;(5)阳极失去电子,发生氧化反应,是充电过程,故阳极电极反应方程式为:MHx+xOH--xe-=M++xH2O;放电为原电池,负极失去电子,发生氧化反应,电极反应方程式为:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。 考点:本题考查物质的制备,涉及离子反应方程式书写,氧化还原反应,离子的验证等  
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考点分析:
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X、Y、Z、W是短周期的四种元素,有关他们的信息如下表所示。

元素

部分结构知识

部分性质

X

X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子

X有多种氧化物,如XO、XO2、X2O4等;通常情况下XO2与X2O4共存

Y

Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半

Y能形成多种气态氢化物

Z

Z原子的最外层电子数多于4

Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6

W

W原子的最外层电子数等于2n-3(n为原子核外电子层数)

化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+

填写下列空白:(提示:不能用字母X、Y、Z、W作答)

(1)Z元素在周期表中的位置是__________;Y的一种氧化物能导致温室效应,该氧化物的电子式____;Z的单质与W的单质一定条件下可发生反应生成化合物A,A中所含化学键类型为_______。

(2)X、Y、Z三元素的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是_______。

(3)实验室制取Z单质的化学方程式为_____________________________。

(4)实验室制取X的氢化物的化学方程式为_____________________________;工业上用此氢化物制取X的最高价含氧酸的第一步反应方程式为__________________________________。

(5)实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的离子方程式为_________________。

 

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某兴趣小组同学利用氧化还原反应:

2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和溶液.下列说法正确的是

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A.a电极上发生的反应为:MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O

B.外电路电子的流向是从a到b

C.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯

D.b电极上发生还原反应

 

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已知X、M都是中学教材常见元素,下列对两个离子反应通式的推断中,其中正确的是

(甲)XO3n+Xn+H+--X单质+H2O(未配平);(乙)Mm++mOH-→M(OH)m

若n=1,则XO3n中X元素为+5价,X位于周期表第VA族

若n=2.则X最高价氧化物的水化物可能与它的氢化物反应

若m=2,则在空气中蒸干、灼烧MSO4溶液一定能得到MSO4

若m=3,则MCl3与氢氧化钠溶液互滴时的现象可能不同

A.②③          B.②④       C.①②        D.①③

 

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工业上把Cl2通入冷NaOH溶液中制得漂白液(主要成分NaClO)。某化学小组在一定温度下将氯气缓缓通入NaOH溶液,模拟实验得到ClO-、ClO3-等离子其物质的量(mol)与反应时间t(min)的关系曲线.下列说法错误的是

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A.参加反应所需NaOH与氯气的物质的量之比一定为2:1

B.a点时溶液中n(NaCl):n(NaClO3):n(NaClO)=6:1:1

C.t2~t4,ClO-离子的物质的量下降的原因可能是3ClO-=2Cl-+ClO3-

D.使用漂白液时,为了增强漂白效果,可以向漂白液中加入浓盐酸

 

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常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+.下列说法中,不正确的是

A.在H2O2分解过程中,Fe2+是反应的催化剂

B.在H2O2生产过程中,要严格避免混入Fe2+

C.H2O2的氧化性比Fe3+强,还原性比Fe2+

D.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降

 

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