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醋酸镍 是一种重要的化工原料,一种以含镍废料含NiS、、FeO、CaO、为原料制...

醋酸镍 是一种重要的化工原料,一种以含镍废料NiSFeOCaO为原料制取醋酸镍的工艺流程图如下图所示:

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

开始沉淀时的pH

沉淀完全时的pH

物质

时溶解性

微溶

可溶

开始溶解

难溶

 

 

的电子式为_________________

调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是_________________

滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是__________________________________

酸浸过程中,lmolNiS失去个电子,同时生成两种无色有毒气体,写出该反应的化学方程式:________

保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如下图所示,酸浸的最佳温度与时间分别为_________________

沉镍过程中,若,欲使100mL该滤液中的沉淀完全,则需要加入固体的质量最少为___________保留小数点后2位有效数字

近年来镍氢电池发展很快,它可由中各元素化合价均可看作是零组成:。该电池放电时,负极反应是________

 

5.2≤pH<6.7 、 70℃、120min 【解析】 含镍废料(含 NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎,加硫酸和硝酸酸浸,过滤,滤渣1为二氧化硅和硫酸钙,浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+,加H2O2把亚铁离子氧化为Fe3+,然后加NaOH调节pH,使Al3+、Fe3+转化为沉淀,同时Ni2+不能转化为沉淀,所以调节pH的范围5.0≤pH<6.7,过滤,滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝,滤液中含有Ni2+、Ca2+,再加氟化铵,生成CaF2沉淀,过滤,滤渣3为CaF2,滤液中加碳酸钠生成NiCO3沉淀,过滤,滤渣中加醋酸溶解,生成(CH3COO)2Ni溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶得到(CH3COO)2Ni固体; (2)调节pH使Al3+、Fe3+转化为沉淀,根据表中的数据分析; (3)根据流程分析; (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,则生成NO和SO2; (5)根据图象中不同温度、时间下酸浸出率分析。 (6)已知NiCO3的Ksp=9.6×10-6,使100ml该滤液中的Ni2+沉淀物完全,即[c(Ni2+)≤10-5mol•L-1],求出碳酸根离子的浓度,然后求出其物质的量和质量; (7)NiO(OH)中Ni的化合价是+3价,Ni(OH)2中Ni是+2价,化合价降低,发生还原反应,所以放电时负极应发生氧化反应,LaNi5H6为负极反应物质,LaNi5H6中各元素化合价均可看作是零,所以化合价升高的只能是H元素,碱性条件下得到LaNi5与H2O。 含镍废料含NiS、、FeO、CaO、粉碎,加硫酸和硝酸酸浸,过滤,滤渣1为二氧化硅和硫酸钙,浸出液含有、、、,加把亚铁离子氧化为,然后加NaOH调节pH,使、转化为沉淀,同时不能转化为沉淀,所以调节pH的范围,过滤,滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝,滤液中含有、,再加氟化铵,生成沉淀,过滤,滤渣3为,滤液中加碳酸钠生成沉淀,过滤,滤渣中加醋酸溶解,生成溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶得到固体; 为离子化合物,故电子式为:; 调节pH使、转化为沉淀,同时不能转化为沉淀,根据表中的数据可知,调节pH的范围为; 由流程分析可知,滤渣1为SiO2和CaSO4,滤渣3为; 酸浸过程中,1molNiS被硝酸氧化失去个电子,同时生成两种无色有毒气体,则生成NO和,其反应的化学方程式为:; 由图象可知,当温度为、时间为120min时,镍浸出率已经很高,和浸出率最高的点已经很接近,但浸出率最高点的条件是、150min,所需条件更严格,但是浸出率却相差不多,故酸浸的最佳温度与时间分别为、120min; 已知的,使100ml该滤液中的沉淀物完全,即,则溶液中,与反应的,则加入的碳酸钠的总物质的量,所以; 由跟中各元素化合价均可看作是零组成电池总反应:。该电池放电时,负极反应是;  
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CuCl是生产印刷颜料酞菁蓝的重要原料,工业上可用一种低品位铜矿(主要成分CuS、Cu2S、CuO、Fe2O3、FeO 及其他非酸溶性杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2 和其他非酸溶性杂质)来进行生产过程如下

回答下列问题

(1)步骤中反应较多下列反应是其中之一:Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+4H2O+S, 该反应的氧化产物为____________________(填化学式)。

(2)为确定滤液1中是否含有Fe2+首先用有机萃取剂除去溶液中MnSO4再取下层水溶液进行检测所用试剂为_____________________

(3)步骤加入氨水控制溶液的pH 5左右目的是______________________

(4)为模拟步骤的生产过程某同学设计如下实验,下列有关叙述正确的是_____________  

A.a 通入CO2然后b 通入NH3;c中放碱石灰

B.b通入NH3然后a通入CO2;c中放碱石灰

C.a通入NH3然后b 通入CO2;c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

D.b通入CO2然后a 通入NH3;c中放蘸稀硫酸|的脱脂棉

(5)步骤的滤液中主要成分X 是步骤和步骤都有的产物可以回收作为肥料使用, 该肥料_______( 可以不可以”)与草木灰(有效成分K2CO3) 共用简述原因__________

(6)已知CuCl 为难溶于水的白色沉淀写出步骤发生反应的离子方程式_____________

 

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某红色固体粉末样品可能含有中的一种或两种,某化学兴趣小组对其组成进行探究.资料支持:在酸性溶液中会发生反应:

方案一:

(1)学生甲取少量样品于烧杯中,加入过量浓硝酸,产生一种红棕色的气体.由此可得出样品中一定含有____,写出产生上述气体的化学方程式___

(2)进一步探究样品中另一种成分.实验操作步骤为:取少量上述溶液,___

方案二:

(3)学生乙取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,并作出如下假设和判断,结论正确的是______

A.若固体全部溶解,说明样品一定含有,一定不含有

B.若固体部分溶解,说明样品一定含有,一定不含有

C.若固体全部溶解,再滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明样品一定含有

方案三:学生丙利用如图所示装置进行实验,称量反应前后装置C中样品的质量,以确定样品的组成.回答下列问题:

(4)装置A是氢气的发生装置,可以使用的药品是______

A.氢氧化钠溶液和铝片 B.稀硝酸和铁片 C.稀硫酸和锌片 D.浓硫酸和镁片

(5)下列实验步骤的先后顺序是______(填序号)

①打开止水夹; ②关闭止水夹; ③点燃C处的酒精喷灯;④熄灭C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯

(6)假设样品全部参加反应,若实验前样品的质量为1.6克,实验后称得装置C中固体的质量为1.3克.则样品的组成是______(可能用到的相对原子质量:Fe56Cu64C12O16 )

 

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对一份白色固体,经过初步分析得知,其含有Na2CO3Na2SO4NaClCuSO4四种物质中的一种或几种。甲、乙两位同学为了进一步确定这份白色固体的组成成分而进行了如下实验,但实验中的有些问题还需你来作答。

1)甲取少量白色固体在试管内用水溶解,结果得到无色澄清溶液。因此,甲说肯定有一种物质不存在。这种物质的化学式是_____________

2)甲接着向那支试管内加入稍过量的BaCl2溶液和稀硝酸,结果是先产生了白色沉淀,后又有部分沉淀消失并产生无色气体。因此,甲又说肯定有两种物质存在。这两种物质是_______________

3)乙将甲所得混合物进行过滤,取滤液约2mL盛于另一支洁净的试管里,然后向该试管内加入稍过量的AgNO3溶液和稀硝酸,结果也产生了白色沉淀。因此,乙说那份白色固体中肯定有NaCl。你认为乙的结论__________(填不对),理由是_____________________________________

 

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利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3A12O3MnOMgOCaOSiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:

已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+Co2+Fe2+Mn2+Al3+Mg2+Ca2+等;②沉淀I中只含有两种沉淀;③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

 

1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为_________________

2NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为______________

3)加入Na2CO3PH5.2,目的是________;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分为_____

4)操作I包括:将水层加入浓盐酸调整PH2-3___________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。

5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是_____(回答一条原因即可)。

 

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化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。

.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

取适量牙膏样品,加水充足搅拌、过滤。

(1)往滤渣中加入过量 NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是______

(2)(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。观察的现象是__________

.牙膏样品中碳酸钙的定量测定

利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题:

(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:________________________________

(4)C中反应生成沉淀的离子方程式是______________________________

(5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是____________(填标号)。

a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体   b.滴加盐酸不宜过快

c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

(6)实验中准确称取10.00 g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________

 

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