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“海绵镍铝催化剂” 是一种多孔的镍铝合金,常用作有机催化剂。现以某粗镍(含Ni、...

“海绵镍铝催化剂” 是一种多孔的镍铝合金,常用作有机催化剂。现以某粗镍(含Ni、Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质)为原料制取该催化剂,主要流程如下:

己知:25℃时,以0.1mol/L金属离子测定得到如下数据:

物质

CuS

Cu(OH)2

Ni(OH)2

NiS

Fe(OH)3

Ksp

6×10-36

 

 

3×10-19

 

pH

开始沉淀

 

4.7

7.2

 

1.9

沉淀完全

 

6.7

9.2

 

3.2

 

根据信息回答:

(1)步骤①常用热浓硫酸进行酸浸,写出酸浸时金属镍发生反应的化学方程式__________

(2)酸浸过程应控制酸的浓度、温度等条件,如图是镍的浸出率与温度的关系,温度高于100℃时,Ni2+浸出率降低的原因可能是______________

(3)滤液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步骤②的连续操作过程需要先分离出铁元素、铜元素,再制得镍硫化合物。为达到此目的,应先加NaOH将溶液调节至_______(填pH的取值范围);再加_______(选填最佳试剂的序号)。当溶液中Ni2+开始形成NiS时,c(Cu2+)_______。(忽略溶液体积变化)

A.硝酸        B.氨水      C. A12S3      D.H2S

(4)步骤③生成的Ni(CO)4中碳的化合价与KCN中碳的化合价相同,则Ni(CO)4中Ni的化合价为______;工业上也常用NaClO氧化NiSO4,将制得的NiOOH热分解后进行还原得到Ni。ClO-在碱性条件下氧化Ni2+生成NiOOH的离子方程式为_____________

(5)步骤⑥的目的是降低铝含量、获得多孔状的“海绵镍铝催化剂”,从而增强对氢气的吸附性,步骤⑥的离子方程式为___________________

 

Ni+2H2SO4(浓) NiSO4+SO2↑+2H2O 温度超过100℃ 后,Ni2+的水解程度变大,生成更多Ni(OH)2 6.7≤pH<7.2 D 1.6×10-17mol/L 0 ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+H2O+Cl- 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 【解析】(1)由铜溶解于浓硫酸可推知,浓硫酸有强氧化性,在溶解Ni时自身被还原为SO2,发生反应的化学方程式为Ni+2H2SO4(浓) NiSO4+SO2↑+2H2O; (2)由图可知,温度高于100℃时,Ni2+浸出率降低的同时Ni(OH)2升高,说明温度超过100℃ 后,Ni2+的水解程度变大,生成更多Ni(OH)2; (3)由图表可知Fe3+完全沉淀时的pH为3.2,Cu2+完全沉淀时的pH为6.7,Ni2+形成沉淀时的pH为7.2,则NaOH将溶液调节至6.7≤pH<7.2;待Fe3+、Cu2+完全沉淀后欲形成镍硫化合物,同时不引入新的杂质,可加入H2S,故答案为D;当溶液中Ni2+开始形成NiS时,根据Ksp(NiS)=3×10-19、0.8mol/L Ni2+,Ksp(CuS)=6×10-36,c(Cu2+)=[Ksp(CuS)÷(Ksp(NiS)÷c(Ni2+))]=[(6×10-36)÷((3×10-19)÷c(0.8))]mol/L=1.6×10-17mol/L; (4)KCN中K为+1价、N为-3价,根据正负化合价代数和为0,可知C为+2价,则Ni(CO)4中碳为+2价、O为-2价,可知Ni为0价;ClO-在碱性条件下氧化Ni2+生成NiOOH的离子方程式为ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+H2O+Cl-; (5)步骤⑥是用NaOH溶解溶解Al降低铝含量、获得多孔状的“海绵镍铝催化剂”, 发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。  
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ZnFe及其化合物在生产生活中应用比较广泛。工业上利用锌焙砂主要含ZnO,还含有少量FeOCuO等杂质制取金属锌的工艺流程如下:

回答下列问题:

酸浸溶于酸的化学反应方式________

净化I”中加入ZnO的目的____________

净化Ⅱ中反应的离子方程式为__________

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A      

是一种性能优良的软磁材料,工业上常利用隔绝空气加热分解制备,同时生成CO等,该晶体的受热分解化学方程式为________。测定产品中的质量分数,其方法是取a克产品用溶解后加入足量KI溶液充分反应,调溶液至弱酸性,再加入淀粉指示剂,用标准溶液滴定,用去此标准溶液时,刚好到达滴定终点,则此产品中的质量分数为_______________acv表示已知:

 

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③部分金属离子形成氢氧化物的pH见下表:

 

Co3+

Fe3+

Cu2+

Co2+

Fe2+

Zn2+

Mn2+

Mg2+

开始沉淀pH

0.3

2.7

5.5

7.2

7.6

7.6

8.3

9.6

完全沉淀pH

1.1

3.2

6.6

9.2

9.6

9.2

9.3

11.1

 

 

回答下列问题:

1)操作①的名称为_________NaClO3具有氧化性,其名称为__________________

2)浸取中加入Na2S2O5的作用是___________________________

3)滤液1中加入NaClO3的作用是_______________________________________,相关的离子方程式为__________________________________________

4)加入Na2CO3溶液生成滤渣2的主要离子方程式为___________________________

5)滤渣3主要成分为________________________(写化学式)

滤液3经过多次萃取与反萃取制备CoCl2晶体

6)滤液3中加入萃取剂I,然后用稀盐酸反萃取的目的是_______________________

7)制备晶体CoCl2·6H2O,需在减压环境下烘干的原因是_________________________________

 

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回答下列问题:

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古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:

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过氧化钙难溶于水,在常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气,因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石主要杂质是氧化铁等为原料制取过氧化钙的流程。

请回答下列问题:

操作应包括下列操作中的________填序号

A 溶解     过滤     蒸馏           分液       蒸发结晶

用氨水调节pH的目的是________

若测得滤液C,则________沉淀完全。已知时即可视为沉淀完全;

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步骤Ⅳ加入发生反应的离子方程式为________;步骤V“过滤前需调整溶液的pH范围为________已知开始沉淀的pH,沉淀完全的pH开始沉淀的pH,沉淀完全的pHpH大于时沉淀开始溶解

步骤Ⅶ过滤时得到的滤渣的主要成分是________填化学式

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某工厂用at锂辉矿烧渣制得,制得碳酸锂的纯度为________

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