醋酸镍[(CH3COO)2Ni]是一种重要的化工原料,一种以含镍废料(含 NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料,制取醋酸镍的工艺流程图如下:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如表:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| 物质 | 20℃时溶解性(H2O) |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 | |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF | 可溶 | |
Al3+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 难溶 | |
Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp=9.6×10﹣6 |
(1)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是___________。
(2)滤渣1主要成分是_______________;滤渣2主要成分是_________________
(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式_________。
(4)酸浸过程中,1mol NiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式____________。
(5)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀物完全,[c(Ni2+)≤10﹣5 mol/L],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_____g(保留小数点后1位)
(6)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸。酸浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为____________。
滴定是分析化学中最要的分析方法之一,根据其原理回答下列问题:
I、酸碱中和滴定是最基本的滴定方法:
(1)滴定管是酸碱中和滴定中重要的仪器,向25mL碱式滴定管中加入氢氧化钠溶液,开始时滴定管的读数为10.00mL,将滴定管中的液体全部放出,放出氢氧化钠溶液的体积为____________(填“大于”、“小于”或“等于”)15.00mL。
(2)向碱式滴定管中注入标准的氢氧化钠溶液之前的一步操作为(_______________)
(3)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定。下列说法正确的是(______)
A.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,用待测HCl溶液润洗
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏大
II、氧化还原滴定也是分析化学中常用的分析手段,用氧化还原滴定方法测定粗品中Na2S2O3•5H2O的质量分数。
实验步骤:称取6g粗品配制250mL的溶液待用。用酸式滴定管取25.00mL0.01mol/L K2Cr2O7溶液于锥形瓶中,然后加入过量的KI溶液并酸化,加几滴淀粉溶液,立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至终点(反应为I2+2S2O32-=2I﹣+S4O62﹣),消耗Na2S2O3溶液25.00mL。回答下列问题:
(1)向K2Cr2O7溶液中加入过量的KI溶液并酸化,Cr2O72-被还原成Cr3+,写出该反应的离子方程式_____。
(2)用Na2S2O3溶液滴定至终点的现象为_________________________。
(3)粗品中Na2S2O3•5H2O的质量分数为___________________。
(4)若在取K2Cr2O7溶液时有部分溶液滴到了锥形瓶外,则测定结果偏_________(填“高”、“低”或“不变”)
以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
(1)B极电极反应式为______________________。
(2)若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解硫酸铜溶液,写出阳极的电极反应式________;当阳极收集到11.2L(标准状况)气体时,消耗甲烷的质量为__________g;电解硫酸铜溶液一段时间后,阴极无气体产生,要使原溶液复原,可向电解后的溶液中加入___________________。
(3)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺,简易装置如图所示:
①若用上述甲烷燃料电池进行电解,则甲烷燃料电池的负极应该接该装置的_____(填“左”或“右”)边电极;写出阳极产生ClO2的电极反应式___________。
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况下)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的数目为__________。
根据水溶液中离子平衡原理回答下列问题:
I.明矾的化学式为____,明矾可用作净水剂,用离子方程式表示明矾的净水原理____
II.常温下有浓度均为0.01mol/L的下列溶液①HNO3 ②H2S ③ NaOH ④NH3·H2O ⑤NH4Cl ⑥NH4HSO4 ⑦ NaCl。回答下列问题:
(1)①②③⑤五中溶液中由水电离出的H+的浓度由大到小的顺序为______(用序号表示,下同)
(2)④⑤⑥三种溶液中NH4+浓度由大到小的顺序为__________________;
(3)①③④⑤⑥⑦六种溶液pH由大到小的顺序为_________________;
(4)等体积的③④分别与同浓度的盐酸反应至均呈中性,消耗盐酸的体积③_____④(填“大于”、“小于”、或“等于”)
(5)10mL ③与20mL⑤混合后,溶液呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”),混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为______。
下列实验操作、现象、结论均完全正确的是( )
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 在常温下测定Na2CO3和NaHCO3溶液的pH | Na2CO3溶液pH较大 | 水解能力:Na2CO3大于NaHCO3 |
B | 先向盛有1mL 0.1mol/L的AgNO3溶液的试管中滴加两滴0.1mol/L的NaCl溶液,再向其中滴加0.1mol/L的NaI溶液。 | 滴加NaCl溶液有白色沉淀生成,滴加NaI溶液后有黄色沉淀生成 | AgCl沉淀可转化成AgI沉淀 |
C | 电解饱和CuCl2溶液实验中,用润湿的淀粉—碘化钾试纸靠近阳极 | 润湿的淀粉—碘化钾试纸变蓝 | 阳极产生Cl2 |
D | 饱和FeCl3溶液中加入少量NaCl固体 | 溶液颜色变浅 | 加入NaCl固体后,FeCl3的水解平衡逆向移动 |
A. A B. B C. C D. D
高性能钠型电池工作原理如图。(NaSn为合金)其电池反应为Cx(PF6)+NaSnCx+Sn+NaPF6,下列说法不正确的是( )
A. 放电时,b为正极
B. 充电时,阴极反应为Sn+Na++e﹣═NaSn
C. 放电时,负极材料Sn在很大程度上被腐蚀
D. 充电时,PF6﹣向右迁移并嵌入石墨烯中