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(15分)草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(Ni...

(15)草酸镍晶体(NiC2O42H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO47H2O)主要用于电镀工业。某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3NiFeSiO2CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下:

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已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)

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Ksp(CaF2)= 1.46×1010      Ksp(CaC2O4)= 2.34×109

(1)粉碎的目的是                        

(2)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图

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“酸浸”的适宜温度与时间分别为             (填字母)

A.3030min       B.90150min

C.70120min      D.90120min

(3)证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是                             

(4)将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用乙醇洗涤、110下烘干,得草酸晶体。

①用乙醇洗涤的目的是               

②烘干温度不超过110的原因是                                

(5)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下:

1步:取“浸出液”,                         ,充分反应后过滤,以除去铁、铝元素;

2步:向所得滤液中加入适量NH4F溶液,充分反应后过滤,得“溶液X”;

3步:                         ,充分反应后过滤;

4步:滤渣用稍过量硫酸充分溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。

①请补充完整相关实验步骤(可选试剂:H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)

②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是                          

 

(15分)(1)增大接触面积,加快反应速率;提高镍的浸出率(2分);(2)C(2分) (3)静置,在上层清液中继续滴加(NH4)2C2O4溶液,若不再产生沉淀,则“沉镍”工序已经完成(2分) (4)①洗去杂质、便于烘干(2分) ② 防止草酸镍晶体失去结晶水(2分) (5)①第一步(加适量H2SO4,)加足量H2O2,充分反应后用NaOH调节溶液5.2≤pH<6.7(2分) 第三步用NaOH调节步骤②所得滤液pH≥9.5(1分) ②除去溶液中的Ca2+。(2分) 【解析】 试题分析:(1)将固体反应物粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率;提高镍的浸出率;(2)根据物质的浸出率与浸出时间可知:在保持其他条件相同,反应的温度越低,浸出率越高,则反应越容易进行。所以“酸浸”的适宜温度与时间分别为70℃、120min ,选项是c。(3)若Ni2+已经沉淀完全,则溶液中再加入(NH4)2C2O4溶液不再产生沉淀,所以证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是静置,在上层清液中继续滴加(NH4)2C2O4溶液,若不再产生沉淀,则“沉镍”工序已经完成;(4) ①在沉淀表面有杂质离子,为了洗去杂质、便于烘干,要用乙醇洗涤;②烘干温度不能超过110℃是因为草酸镍晶体含有结晶水,若温度高,会失去结晶水,导致物质纯度不够;(5) 浸出液制备硫酸镍晶体的步骤是:①第一步,取浸出液,向其中加入适量H2SO4酸化,再加足量H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+.充分反应后用NaOH调节溶液5.2≤pH<6.7,使杂质离子变为沉淀除去;第三步用NaOH调节步骤②所得滤液pH≥9.5,使Ni2+完全形成Ni(OH)2沉淀;②在第二步中加入适量NH4F溶液的作用是将溶液中的杂质Ca2+离子形成CaF2沉淀而除去。 考点:考查草酸镍晶体的制取工艺的知识。主要包括影响化学反应速率的因素、物质沉淀完全的检验方法和现象、反应条件的控制及选择、试剂的使用的知识。  
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考点分析:
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(12)某科研小组在900的空气中合成出化学式为La2Ca2MnOx的超导体材料,其中La+3价存在。为确定x的值,进行如下分析:

步骤1:准确称取0.5250g超导体材料样品,放入锥形瓶中,加25.00mL0.06000molL1Na2C2O4溶液(过量)25mL6molL1HNO3溶液,在60-70下充分摇动,约半小时后得到无色透明溶液A(该条件下,只有Mn元素被还原为Mn2+Na2C2O4被氧化为CO2)

步骤2:用0.02000molL1KMnO4溶液滴定溶液A至终点,消耗10.00mL KMnO4溶液。

(1)步骤1反应后溶液中Mn2+的物质的量浓度为0.02000molL1。常温下,为防止Mn2+形成Mn(OH)2沉淀,溶液的pH的范围为           [已知Mn(OH)2Ksp=2.0×1013]

(2)步骤2滴定终点的现象是                               

(3)步骤2滴定终点读数时俯视刻度,其他操作都正确,则所测x的值将             (填“偏大”、“偏小”或“不变”)

(4)x的值(写出计算过程)

 

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(15)葛根大豆苷元(F)用于治疗高血压引起的头疼、突发性耳聋等症,其合成路线如下:

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(1)化合物C中的含氧官能团有                      (填官能团名称)

(2)已知:CD为取代反应,其另一产物为H2O,写出X的结构简式:              

(3)反应EF的反应类型是             

(4)写出同时满足下列条件的B的两种同分异构体的的结构简式:           

.属于芳香族化合物,分子中有4种不同化学环境的氢;

.能与FeCl3溶液发生显色反应;

.不能发生水解反应,能发生银镜反应。

(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以满分5 manfen5.com(CH3CO)2O为原料制备药物中间体满分5 manfen5.com的合成路线流程图(无机试剂任

)。合成路线流程图示例如下:

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(12)聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4FeOSiO2)为铁源、粉煤灰(主要成分为Al2O3Fe2O3FeO)为铝源,制备PFAS的工艺流程如下:

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(1)“碱溶”时,Al2O3发生反应的化学方程式为                         

(2)“酸溶Ⅱ”时,Fe3O4发生反应的离子方程式为                       

(3)“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是                    

(4)“氧化”时应控制温度不超过57,其原因是                        

(5)“氧化”时若用酸性高锰酸钾溶液代替,发生反应的离子方程式是                       

(6)酸度对絮凝效果和水质有显著影响。若产品中残留过多,使用时产生的不良后果是                                               

 

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在甲、乙、丙三个不同密闭容器中按不同方式投料,一定条件下发生反应(起始温度和起始体积相同)N2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.com2NH3(g)  H<0相关数据如下表所示下列说法正确的是

容器

相关条件

恒温恒容

绝热恒容

恒温恒压

反应物投料

1molN2、3mol的H2

2mol的NH3

2mol的NH3

平衡时容器体积

V

V

V

反应平衡常数K=c2(NH3)/c(N2)c3(H2)

K

K

K

平衡时NH3的浓度(mol/L)

C

C

C

平衡时NH3的反应速率(mol/Lmin)

v

v

v

AV>V        BK>K       Cc>c        D.υ=υ

 

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下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是

A.室温下向0.01mol/L NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性:c(Na)>c(NH4)>c(SO42)>c(OH)=c(H)

B.0.1 mol/L NaHCO3溶液:c(Na)>c(HCO3)>c(OH)>c(H)

C.Na2CO3溶液:c(OH)-c(H)=c(HCO3)+2c(H2CO3)

D.25 ,pH=4.75、浓度均为0.1 mol/L的CH3COOH、CH3COONa混合溶液:c(CH3COO)+c(OH)<c(CH3COOH)+c(H)

 

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