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一种磁性材料的磨削废料(含镍质量分数约为21%)的主要成分是铁镍合金,还含有铜、...

一种磁性材料的磨削废料(含镍质量分数约为21%)的主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备纯度较高的氢氧化镍的工艺流程如下:

回答下列问题:

⑴合金中的镍难溶于稀硫酸,酸溶时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸,反应生成的气体只有N2。写出金属镍溶解的离子方程式:_______

除铁H2O2的作用是__________,为了证明添加的H2O2已足量,应选择的试剂是__________(铁氰化钾硫氰化钾”)溶液。

除铜时,反应的离子方程式为__________,若用Na2S代替H2S除铜,优点是__________

⑷已知除杂过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量为理论用量的1.1倍,用量不宜过大的原因是__________

⑸镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型,其工作原理如下:M + Ni(OH)2MH + NiOOH(式中M为储氢合金),写出电池放电过程中正极的电极反应式:__________

⑹已知黄钠铁矾[NaxFey(SO4)m(OH)n]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点。某研究小组为测定黄钠铁矾的组成,进行了如下实验:

步骤Ⅰ.称取4.850g黄钠铁矾样品,加盐酸完全溶解后,配成100.00mL溶液A

步骤Ⅱ.量取25.00mL溶液A,加入足量的KI,用0.2500 mol·L1Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 ),滴定至终点时消耗30.00mL Na2S2O3溶液。

步骤另取25.00mL溶液A,加足量BaCl2溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165g

①用Na2S2O3溶液进行滴定时,使用的指示剂为__________,滴定达到终点时的颜色变化为__________

②黄钠铁矾的化学式为 __________

 

5Ni+12H++2NO3-= 5Ni2++N2↑+6H2O 将Fe2+氧化为Fe3+ 铁氰化钾 H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ 无易挥发污染性气体H2S产生 过量的F-会生成氢氟酸腐蚀陶瓷容器 NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH- 淀粉溶液 当溶液蓝色恰好褪去,且半分钟内不再恢复 NaFe3(SO4)2(OH)6 【解析】 ⑴已知Ni难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还边搅拌边缓慢加入了稀硝酸生成N2和Ni2+; ⑵H2O2具有氧化性,“除铁”时加入H2O2可将“酸溶”后溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;为证明添加的H2O2已足量,主要验证亚铁离子反应完全,选择铁氰化钾溶液进行检验; ⑶据流程图可知,“除铜”时加入的沉淀剂为H2S,用Na2S代替H2S除铜,不产生易挥发污染性气体H2S; ⑷已知除杂过程在陶瓷容器中进行,除铜后的滤液应显酸性,若NaF的用量过大,过量的F-会生成氢氟酸腐蚀陶瓷容器; ⑸镍氢电池放电时,正极上NiOOH得电子发生还原反应,再写出电极反应式; ⑹①滴定过程中,有碘单质参与反应,故应选择淀粉溶液做指示剂; ②建立关系式先求出n(Fe3+),再根据沉淀得出硫酸根的物质的量,再求出m(Na+)+m(OH-)质量,根据化合价代数和为0可得,得n(Na+)、n(OH-),最后求出答案。 ⑴已知Ni难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还边搅拌边缓慢加入了稀硝酸,反应有N2生成,则Ni溶解的离子方程式:5Ni+12H++2NO3-= 5Ni2++N2↑+6H2O; 故答案为:5Ni+12H++2NO3-= 5Ni2++N2↑+6H2O; ⑵H2O2具有氧化性,“除铁”时加入H2O2可将“酸溶”后溶液中的Fe2+氧化为Fe3+。为证明添加的H2O2已足量,可选择铁氰化钾溶液进行检验:若H2O2用量不足,溶液中残余的Fe2+会与铁氰化钾溶液反应产生蓝色沉淀;反之可说明H2O2足量; 故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;铁氰化钾; ⑶据流程图可知,“除铜”时加入的沉淀剂为H2S,对应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓ + 2H+;若用Na2S代替H2S除铜,不产生易挥发污染性气体H2S; 故答案为:H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;不产生易挥发污染性气体H2S; ⑷已知除杂过程在陶瓷容器中进行,且据流程图可知除铜后的滤液应显酸性,所以若NaF的用量过大,过量的F-会生成氢氟酸腐蚀陶瓷容器; 故答案为:过量的F-会生成氢氟酸腐蚀陶瓷容器; ⑸镍氢电池放电时,正极上NiOOH得电子发生还原反应,电极反应式为NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-; 故答案为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-; ⑹①滴定过程中,有碘单质参与反应,故应选择淀粉溶液做指示剂;滴定达到终点时的颜色变化为:溶液蓝色恰好褪去,且半分钟内不再恢复; 故答案为:淀粉溶液;当溶液蓝色恰好褪去,且半分钟内不再恢复; ②加入足量的KI,反应为2Fe3++2I-= 2Fe2++I2,根据I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6得出关系式为:Fe3+~Na2S2O3,则100.00mL中n(Fe3+)=0.25mol/L×0.03L×10 = 0.03mol;1.165g为硫酸钡,则100.00mL中,则y:m=3:2,m(Fe3+)+m(SO42-) =1.68g+1.92g = 3.6g,m(Na+)+m(OH-)=4.850g-3.6g=1.25g,根据化合价代数和为0可得,n(Na+)+n(OH-)=0.07mol,解得n(Na+)=0.01mol,n(OH-) =0.06mol,则x:y:m:n=1:3:2:6,故黄钠铁矾的化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6; 故答案为:NaFe3(SO4)2(OH)6。  
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钼酸钠(Na2MoO4)可与重金属盐产生沉淀,是目前应用较多的一种新型水处理剂。利用精钼矿主要成分是MoS2,含少量PbS来制取钼酸钠晶体的工艺流程如下图所示。

请回答下列问题:

⑴混合气A中含有一种大气污染物,其化学式为___________

⑵焙烧的过程中采用如图1所示的多层逆流焙烧

①多层逆流焙烧的优点是___________任答两点

②依据如图2,写出第612MoO2参加反应的化学方程式___________

⑶写出碱浸时发生反应的离子方程式___________

PbSH2O2反应时,温度高于40℃后,反应速率反而减慢,原因是___________

⑸流程图中SO42的过程中,当BaMoO4开始沉淀时,SO42的去除率为97.0%,已知原Na2MoO4溶液中c(MoO42)=0.48mol/L c(SO42)=0.040mol/LKsp(BaSO4) = 1.0×10-10,则Ksp(BaMoO4) = ___________过程中溶液体积变化忽略不计

⑹锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi + nMoS2Lix(MoS2)n,则电池放电时的正极反应式是___________

 

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重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:

回答下列问题:

步骤①的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4 + Fe2O3 + CO2+ NaNO2

上述反应配平后FeOCr2O3NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________(可用化学方程式表示)

⑵步骤④调滤液2pH使之变_________(”),原因是_________(用离子方程式表示)。

⑶有关物质的溶解度如图所示。向滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到10得到的K2Cr2O7固体产品最多,步骤⑤的反应类型是___________________

 

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利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3A12O3MnOMgOCaOSiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:

已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+Co2+Fe2+Mn2+Al3+Mg2+Ca2+等;

②沉淀I中只含有两种沉淀;

③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

 

 

1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为___________

2NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为_________________

3)加入Na2CO3PH5.2,目的是__________________________;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分为_____________

4)操作I包括:将水层加入浓盐酸调整PH2-3_______________________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。

5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是____________________(回答一条原因即可)。

6)将5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表.

温度范围/

固体质量/g

150210

4.41

290320

2.41

 

 

经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则290320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为__

[已知: CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183g·mol-1

 

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某地以高硫铝土矿主要含Al2O3Fe2O3SiO2和少量的FeS2提取氧化铝和磁性氧化铁,直接碱溶法往往形成铝硅酸钠沉淀[NamAlmSinO16(OH)5]而造成铝损失。一种改进后的流程如下:

⑴铁在元素周期表中的位置是________________NamAlmSinO16(OH)5中的mn之间满足什么样的代数式________;写出滤渣主要成分的一种用途:________________________;反应加入FeS2的目的是作为________________________氧化剂还原剂

⑵焙烧过程中会产生大量红棕色烟尘和SO2气体,写出产生这一现象的化学方程式:________________________________________________

⑶焙烧由氧化铝、氧化铁制得可溶性的NH4Al(SO4)2NH4Fe(SO4)2。提取率随温度、时间变化曲线如图所示,最佳的焙烧时间与温度是________________。若以NH4R(SO4)2表示NH4Al(SO4)2NH4Fe(SO4)2,相关的化学反应方程式为________________________

⑷下列有关铝硅酸钠[NamAlmSinO16(OH)5]中所含元素性质的说法正确的是________

A.因为原子半径:Na > S,所以离子半径:Na+ > S2

B.因为非金属性:S > Si,所以简单气态氢化物稳定性:SiH4 < H2S

C.因为非金属性:O > S,所以沸点; H2S > H2O

D.因为金属性:Na > Al,所以碱性:NaOH > Al(OH)3

⑸为了测定Wg高硫铝土矿中铝元素的含量,将流程中制取的Al2O3溶解于足量稀硫酸,配成250mL溶液,取出25mL,加入c mol·L1 EDTA标准溶液amL,调节溶液pH约为4.2,煮沸,冷却后用b mol·L1 CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液V mL(已知Al3+Cu2+EDTA反应的化学计量比均为1:1)。则Wg高硫铝土矿中铝元素的质量分数为________________________用含VWabc的代数式表示

 

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CH3COCH3(CH3)3COMgBr(CH3)3COH(CH3)3CMgBrABC + D

CE     DF + G

以丙酮等常见有机物为原料,由上述反应能合成醇B,B能消去1分子水得到三种烯烃C、D、H,其中占C80%,D20%,H因含量极低而未列出,C的臭氧化物E不能发生银镜,D的臭氧化物F能发生银镜,其中1gF最多可得金属银14.4g,GCl2在光照下反应时,可得三种酮的一氯取代物。

(1).写出下列物质的结构简式:

A________________  B_________________ E_______________  G_______________

(2).用一个方程式表示B转化为C、D的反应。_______________________________________

 

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