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三氧化二镍是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工...

三氧化二镍是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料含有少量的铁、铝等杂质,继而生产的工艺流程如下:

 

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算

氢氧化物

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

 

 

(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在酸浸时可采取的措施有______

A. 降低温度    搅拌       减少盐酸的浓度      将废料研成粉末

(2)酸浸后的酸性溶液中加入的目的:__________。沉镍前需加控制溶液pH范围为______,所得到滤渣的主要成分是_______

(3)从滤液A中可回收利用的主要物质是________

(4)“氧化生成的离子方程式为__________________________

(5)工业上用镍为阳极,电解溶液与一定量组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时,的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示,则的浓度最好控制为_________

 

将转化成再转化成沉淀除去,而镍不受影响 和 【解析】 酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,加入碳酸钠溶液调节溶液的pH,使铝离子、铁离子全部沉淀,过滤后的滤液中再加入碳酸钠沉淀镍离子得NiCO3,滤液A中含有NaCl等物质,将NiCO3再溶于盐酸,得氯化镍溶液,向其中加入次氯酸钠和氢氧化钠溶液可得Ni2O3。 (1)升高温度、增大酸的浓度、充分搅拌、增大接触面积等可以提高浸出的速率; (2)沉镍前要将铝离子和铁离子沉淀完全,为方便除铁,要用双氧水将亚铁离子转化为铁离子,而镍离子不能产生沉淀; (3)结合表格中完全沉淀时的数据分析,所以溶液的pH值; (4)Cl元素由+1价降低到-1价,即反应生成NaCl,而Ni由+2价升高到+3价,根据原子守恒与电子转移守恒配平; (5)选择镍的成粉率最高的浓度。 (1)为了提高金属镍废料浸出的速率,还可以增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末等)等; (2)沉镍前要将铝离子和铁离子沉淀完全,而镍离子不能产生沉淀,则沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝; (3)需要除去铁元素和铝元素结合表格中完全沉淀时的数据分析,所以溶液的PH值控制在5.0∼7.1; (4)Cl元素由+1价降低到−1价,即反应生成NaCl,而Ni由+2价升高到+3价,生成Ni2O3,反应离子方程式为:2Ni2++ClO−+4OH−=Ni2O3↓+Cl−+2H2O, (5)根据图2可知,NH4Cl的浓度为10g⋅L−1时,镍的成粉率最高,所以NH4Cl的浓度最好控制为10g⋅L−1。  
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铋及其化合物在工业生产中用途广泛,某研究小组用浮选过的辉铋矿主要成分是,还含少量等杂质制备,其流程如下:

已知:水解能力:

回答下列问题:

(1)“浸取时,为了提高浸取速率,可采取的措施有___________任写一条;过滤1的滤渣的主要成分有______________填化学式

(2)浸取时加入过量浓盐酸的目的是____________________________________

(3)写出焙烧时生成铋酸钠的化学方程式_________________________________

(4)时,向浓度均为的混合溶液中滴加溶液设溶液体积增加1,当时恰好完全沉淀,判断此时是否已经开始沉淀________已知:

(5)用双硫腙,二元弱酸络合萃取法可从工业废水中提取金属离子:先将金属离子络合成电中性的物质,再用萃取此络合物。下图是用上述方法处理含有的废水时的酸度曲线表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率

当调节时,铋的存在形式为____________

向萃取后的中加入过量NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来,相应的离子方程式为____

 

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锑在工业上应用价值广泛,它的一种提取工艺流程如下:

请回答下列问题:

(1)辉锑矿是含锑的重要矿物,其主要成分是,其中Sb的化合价是____ 

(2)写出阳极区产物与辉锑矿粉主要成分发生反应的化学方程式:______________ 

(3)电解池所用的隔膜宜采用____阳离子”“阴离子质子交换膜。电解中阴极反应的产物之一X____填化学式 

(4)为除去操作1所得滤液中的,可加入。若滤液中,当溶液中完全沉淀时,____ 已知 

(5)除去废液中的,是用次磷酸钠还原,产生了棕色单质砷沉淀和。该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____ 

(6)若电解池阴极得到气体,同时电路中转移,阴极生成的___g

 

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锗是一种重要的战略资源,在半导体、航空航天测控等领域都有着广泛的应用。下图是以一种锗矿主要成分为为原料制备锗的工艺流程:

已知:

为两性氧化物。

萃取时用的萃取剂在本实验条件下对有很好的选择性。

的熔、沸点分别为,极易水解放热。

蒸馏过程中发生的反应为

(1)锗在元素周期表中的位置为第_________周期第________族。

(2)“粉碎的目的是_______________________

(3)“焙烧过程中发生反应的化学方程式为________________

(4)“滤渣的成分为________________填化学式水相中的阳离子除了外,还有__________________填离子符号

(5)“萃取时,锗的萃取率水相与有机相的体积比的关系如图所示,从生产成本的角度考虑,最适宜的______________填序号

 

 

 

 

(6)“水解时反应的化学方程式为_________________,该步实验操作必须在冰盐浴中进行的原因除了有利于水解反应正向进行外,还有______________

(7)假设流程中每步都没有锗元素损失,若 含锗经提纯得到的锗,则杂质元素的脱除率为_____________用含abc的式子表示已知:杂质元素的脱除率

 

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我国化学家侯德榜改革国外的制碱工艺,发明了著名的联合制碱法,其生产流程如下图所示。请根据工艺流程,回答下列问题。

沉淀池中发生反应的化学方程式是________。该工艺流程中,首先向沉淀池中加入足量饱和食盐水,然后先通入________填化学式,再通入________填化学式,使得固体B结晶析出。

请设计实验检验固体产品C中是否含有氯化钠。默认产品中的阳离子均为钠离子_________

向母液中通入氨气并加入细小的食盐颗粒,可冷却析出副产品D,其化学式为________,剩余母液可循环利用。

煅烧炉中发生反应的化学方程式是________。所得产品C中往往还含有少量未反应的固体B。若称取mg产品并加热至恒重,剩余固体质量为,则产品中物质C的质量分数为________

将提纯后纯净的物质B物质的量之比混合,置于一密闭容器内共热加热前容器内只含有固体混合物和氮气。充分反应后将剩余固体物质干燥并测定其组成。干燥后固体物质的主要成分是_____填化学式,次要成分是________填化学式,主要成分与次要成分的物质的量之比为________

 

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某小组以CoCl2·6H2ONH4ClH2O2、液氨、氯化铵为原料,在活性炭催化下合成了橙黄色晶体X。为测定其组成,进行如下实验。

氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用V1mLc1mol·L—1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。

氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。

回答下列问题:

1)装置中安全管的作用原理是_________

2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用_____式滴定管,可使用的指示剂为________

3)样品中氨的质量分数表达式为____________

4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将___(填偏高偏低)。

5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是___________;滴定终点时,若溶液中c(Ag)=2.0×10—5mol·L—1c(CrO42—)______mol·L—1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10—12

6)经测定,样品X中钴、氨、氯的物质的量之比为1:6:3,钴的化合价为______,制备X的化学方程式为____________________X的制备过程中温度不能过高的原因是__________________

 

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