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镍粉常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。 I、【镍粉制备】: 工业...

镍粉常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。

I、【镍粉制备】:

工业用电解镍新液(主要含NiSO4、NiCl2)制备碱式碳酸镍晶体xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O,并利用其制备镍粉的流程如下:

(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4 + 3Na2CO3 + 2H2O = NiCO3·2Ni(OH)2 +3Na2SO4 + 2X,X的化学式为______

(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件。

分析下图,反应器中最适合的温度及pH分别为______℃、______

(3)生产中,pH逐渐增加,生成Ni(OH)2含量也相对增加,则生成的碱式碳酸镍晶体中,镍的含量将______(填“升高”、“降低”或“不变”)。

(4)操作1的名称是_______________,实验室完成此操作,需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒及_________,其中玻璃棒的作用是_____

(5)固体洗涤时,需用纯水洗涤,检验其洗涤干净的试剂是______

(6)气体Y是空气中含量最多的气体,其是______(填名称)。

(7)操作2含过滤、水洗、95%酒精浸泡、晾干等操作,其中用95%酒精浸泡的目的是______

II、【测定碱式碳酸镍晶体的组成】:为测定碱式碳酸镍晶体(xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O)组成,某小组设计了如下实验方案及装置:

【资料卡片】:

①碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2及H2O。

②400℃左右,NiO会氧化生成Ni2O3

③碱石灰是NaOH及CaO的混合物,可以吸收CO2和H2O。

【实验步骤】:

______;②准确称取3.77g xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,称量装置C、D的质量;④关闭弹簧夹a,加热装置B至装置C中导管末端无气泡冒出;⑤打开弹簧夹a,______;⑥准确称量装置C、D的质量;⑦根据数据进行计算(相关数据如表)。

 

装置C / g

装置D / g

装置E / g

加热前

200.00

180.00

180.00

加热后

201.08

180.44

180.00

 

 

 

【实验分析及数据处理】:

(8)完善实验步骤中的填空:①______;⑤______

(9)计算xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O中x:y:z的值______

(10)左侧通空气的目的是____________

【实验反思】:

(11)实验结束后,称得装置B中残留固体质量为2.33g。请通过计算确定残留固体的组成及各成分的质量(写出计算过程,精确到小数点后两位_____

 

CO2 55 8.3 升高 过滤 漏斗 引流 BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液 氮气 便于快速晾干 检查装置气密性 缓缓通空气一段时间 1:2:4 排尽装置中原有的CO2和水蒸气 将装置B中的CO2和水蒸气完全排出 残留固体为NiO和Ni2O3的混合物,剩余NiO质量为1.5g,生成Ni2O3 0.83g 【解析】I、(1)根据质量守恒定律反应,前后原子的总类和数目不变, 3NiSO4 + 3Na2CO3 + 2H2O = NiCO3·2Ni(OH)2 +3Na2SO4 + 2X, 反应前:Ni:3 反应后:Ni:3 S:3 S:3 O:23 O:17 H:4 H:4 C:3 C:1 所以X为:CO2 (2)反应器中杂质的含量越低越好,所以最适合的温度为55,最适合的pH为8.3; (3)在NiCO3中镍的含量小于Ni(OH)2中镍的含量,生产中,pH逐渐增加,生成Ni(OH)2含量也相对增加,NiCO3的含量相对减小,则生成的碱式碳酸镍晶体中,镍的含量将升高。 (4)操作1将固体和液体分开,所以操作1为过滤,过滤过程中需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒及漏斗,玻璃棒起到引流的作用; (5)洗涤的目的是将碱式碳酸镍晶体表面的硫酸钠溶液等除去,检验其洗涤的是否干净,即检查是否有硫酸根离子,可加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ba(OH) 2溶液,观察是否生成不溶于硝酸的沉淀; (6)空气中含量最多的气体是氮气; (7)用95%酒精浸泡的目的是使固体表面的水分分散到酒精中,便于固体快速晾干; II、(8)做有关气体的制取和性质实验前,应先检查装置的气密性,加热后,为了将碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成的CO2及H2O完全被装置C、D吸收,缓缓通一段时间除去水分和二氧化碳的空气; (9)装置C增加的质量(1.08g)为生成水的质量,装置D增加的质量(0.44g)为生成二氧化碳的质量;所以NiO的质量为3.77g-1.08g-0.44g=2.25g xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O(x+y)NiO+xCO2↑+(y+z)H2O 75(x+y) 44x 18(y+z) 2.25g 0.44g 1.08g 所以 , , , 解得:x:y:z=1:2:4 (10)实验开始前左侧通空气的目的是排尽装置中原有的CO2和水蒸气;实验完毕时左侧通空气的目的是将装置B中的CO2和水蒸气完全排出 ; (11)NiCO3·2Ni(OH)2 ·4H2O ~ 3NiO ~ 3Ni ~ 3O 377 225 177 48 3.77g 2.25g 1.77g 0.48g ∵ 装置B中残留固体质量为2.33g ∴ 残留固体中O元素质量为2.33g – 1.77g = 0.56g ,大于0.48g 残留固体中Ni、O元素质量比为1.77g:0.56g = 177:56 而NiO及Ni2O3中Ni、O元素质量比分别为177:48、177:72,故残留固体为NiO和Ni2O3的混合物。 残留固体质量增加2.33g – 2.25g = 0.08g,是和NiO反应的O2质量 设与氧气反应的NiO质量为x 生成的Ni2O3质量为y 4 NiO + O22Ni2O3 300 32 332 x 0.08g y x=0.75g y=0.83g 剩余NiO质量为2.25g – 0.75g = 1.5g,生成Ni2O3 0.83g。  
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考点分析:
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镁是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的,主要步骤是从海水中得到金属镁。下图是从海水中提取镁的简单流程:

(1)为了使 MgCl2转化为沉淀,试剂A可以用____,加入试剂A过量的目的是_____,验证MgCl2已完全沉淀的方法是______;试剂C可选用____

(2)无水MgCl2在熔融状态下通电后会产生Mg和Cl2,写出该反应的化学方程式:______

(3)海水本身就是含有MgCl2的溶液,它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同:___________

 

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下图为实验室常用的实验装置。回答问题:

1)标号仪器的名称:         

2AF组合制氧气,氧气收集完毕,应先   (填熄灭酒精灯从水中取出导气管)。

3)用BD组合制取气体的化学反应方程式                         

若将发生装置由B改为C,其优点是                               

4)硫化氢气体(H2S)有毒,溶于水形成酸。用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解

反应制得H2S,反应化学方程式为     。某同学用下图GH I组合收集H2S

①G收集H2S,说明其密度比空气     (填)。

各装置的作用:H     I    

 

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污水处理是防止水污染的重要措施之一,某工厂甲、乙两车间产生的污水中各含有以下四种物质中的两种:Ba(NO3)2KOHK2SO4HNO3,用石蕊试液和氯化钡溶液分别对两车间污水进行检测,现象如下表:

 

石蕊试液

氯化钡溶液

甲车间

变蓝色

产生白色沉淀

乙车间

变红色

无明显现象

 

 

则甲车间产生的污水含有上述四种物质中的__,工厂决定将两车间产生的污水排入反应池内充分反应后再排放,写出发生反应的中和反应的化学方程式__,若反应池内各物质均恰好完全反应,排放液中的溶质是__(填写物质名称)。

 

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生活中,我们时时处处与化学打交道。

(1)某同学的早餐食谱是:大米粥、馒头、牛奶、鸡蛋。其中馒头主要提供的营养物质是______,从营养均衡的角度来说,你建议他在食谱中添加下列哪种食物:_____

A.青菜           B.面条          C.豆浆          D.油条

(2)厨房里可用______来鉴别小苏打和食盐,小苏打可用来治疗胃酸过多,小苏打与盐酸反应的方程式为______

(3)合成纤维具有强度高、耐磨、弹性好,耐化学腐蚀等优点,但吸水透气性不如天然纤维,贴身穿的衣服的布料材质最好选择______(填“天然纤维”或“合成纤维”),下列属于天然纤维的是______

A.涤纶          B.聚酯纤维       C.棉花

(4)目前,人类使用的燃枓大多来自化石燃料。化石燃料包括煤、石油和__,化石燃料是__能源(填可再生或不可再生);煤含有的元素主要是__,使用脱硫煤能减少__的排放,减轻酸雨的危害,酸雨是指pH小于__雨水。

(5)洗涤餐具时常在水中加入洗洁精,其作用是____。证明玻璃杯洗涤干净的标志是___

 

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化学用语是学习化学的重要工具。

(1)用化学符号表示:

①2个氮原子_____;②3个氢分子____;③氯化镁中镁元素的化合价____

④铵根离子______

(2)用字母序号填空: A.一氧化碳  B.稀硫酸  C.干冰   D.碳酸氢钠

①可用于人工降雨的是______;  ②可用于除铁锈的是________

③常用作治疗胃酸过多的是_____;  ④工业上用于高炉炼铁的是________。 

(3)写出下列反应的化学方程式:

①镁在空气中燃烧______;          ②氯化钡溶液与硫酸钠溶液______

③硫酸铵与氢氧化钠混合加热______;④有两种气体生成的分解反应_____

 

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