精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
1.NiSO4•xH2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于镀镍、电池等,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得.操作步骤如图:

(1)在待镀件上镀镍时,待镀件应作阴极,电镀过程中电解质溶液浓度不变  (填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质,则除去Cu2+的离子方程式为FeS(aq)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+CuS(aq).当Zn2+恰好沉淀完全时,在CuS、ZnS共存的混合液中c(Zn2+)=10-5mol/L,则c(Cu2+)=8.1×10-18mol/L (已知Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24).
(3)对滤液Ⅱ中先加H2O2再调pH,调pH的目的是除去Fe3+
(4)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加入Na2CO3过滤后再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作的目的是增大NiSO4的浓度,利于蒸发结晶((或富集NiSO4).
(5)为测定NiSO4•xH2O晶体x的值,称取26.3g晶体加热至充全失去结晶水,剩余固体15.5g,则x的值等于6.

分析 电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素),加入稀硫酸过滤得到含有镍离子、铜离子、锌离子、亚铁离子的滤液,后在滤液中加入FeS,生成CuS、ZnS,可除去Cu2+、Zn2+等杂质,对滤液Ⅱ先加W,应为过氧化氢,可氧化Fe2+生成Fe3+,有利于水解生成氢氧化铁沉淀而除去,过滤后在滤液中加入碳酸钠,可生成NiCO3,过滤后加入硫酸可生成NiSO4,经蒸发、浓缩、冷却结晶可得到硫酸镍晶体,据此分析解答.

解答 解:(1)在待镀件上镀镍,待镀件作阴极,镀层金属镍做阳极,电解质溶液用镍离子的盐溶液,阴极析出的镍与阳极溶解的镍等量,故电解质溶液的浓度不变;
故答案为:阴;不变;
(2)向滤液Ⅰ中加入FeS主要目的是除去Cu、Zn等杂质,说明CuS的溶解度更小,反应的离子方程式为FeS(aq)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+CuS(aq),
已知Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24,当Zn2+恰好沉淀完全时,在CuS、ZnS共存的混合液中c(Zn2+)=10-5mol/L,则溶液中的c(S2-)=$\frac{Ksp(ZnS)}{c(Z{n}^{2+})}$=$\frac{1.6×1{0}^{-24}}{1{0}^{-5}}mol/L$=1.6×10-19mol/L,则c(Cu2+)=$\frac{Ksp(CuS)}{c({S}^{2-})}$=$\frac{1.3×1{0}^{-36}}{1.6×1{0}^{-19}}$mol/L≈8.1×10-18  mol/L;
故答案为:FeS(aq)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+CuS(aq);8.1×10-18
(3)对滤液Ⅱ先加过氧化氢,可氧化Fe2+生成Fe3+,调节pH有利于水解生成氢氧化铁沉淀而除去;
故答案为:除去 Fe3+
(4)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,再加入碳酸钠过滤后,加稀硫酸溶解又生成NiSO4,可增大成NiSO4浓度,有利于蒸发结晶;
故答案为:增大NiSO4的浓度,利于蒸发结晶((或富集NiSO4);
(5)26.3g晶体加热至完全失去结晶水,剩余固体15.5g,失去水的质量=26.3g-15.5g=10.8g,NiSO4的质量为15.5g,计算物质的量得到1:x=$\frac{15.5g}{155g/mol}$:$\frac{10.8g}{18g/mol}$,解得x=6;
故答案为:6.

点评 本题为综合题,考查了溶解平衡、溶度积的有关计算盐类的水解、物质的分离提纯以及原电池知识,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

11.按题目要求答题:
(1)CH3CH2C(CH32CH(C2H5)CH3的系统命名是3,3,4-三甲基己烷
(2)写出甲苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸在100℃发生取代反应的化学方程式:
(3)写出下列各有机物的结构简式
①支链只有一个乙基且式量最小的烷烃
②某烃类化合物A的相对分子质量为84,能与氢气发生加成反应.A的一氯取代产物只有一种,则A的结构简式为
③二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效,具有优良的环保性能.写出与二甲醚相对分子质量相等且元素种类相同的所有有机物的结构简式是:C2H5OH、HCOOH.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.电解质溶液的电导率越大,导电能力越强.用0.100mol•L-1的NaOH溶液分别滴定10.00mL 浓度均为0.100mol•L-1的盐酸和CH3COOH溶液.利用传感器测得滴定过程中溶液电导率如图所示.下列说法不正确的是(  )
A.曲线①代表滴定CH3COOH溶液的曲线
B.在相同温度下,A、B、C 三点溶液中水电离的 c(H+):B<A=C
C.D点溶液中:c(Cl-)=2c(OH-)-2c(H+
D.A点溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)-c(H+)=0.05mol•L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.已知:氯化铁易潮解.如图是制取无水氯化铁的实验装置图,将分液漏斗中的浓盐酸加入到盛有二氧化锰的烧瓶中,请回答下列问题:
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)B瓶中的溶液是饱和食盐水;C瓶中的溶液是浓硫酸.
(3)玻璃管D中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
(4)干燥管E中盛有碱石灰,其作用是吸收氯气或防止空气中水蒸气进入(回答一点即可).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是(  )
A.K+ HCO3- NO3- ClO-B.Na+ SO32- NH4+ Ba2+
C.Ba2+ S2- Cl- SO42-D.AlO2- CO32- Cl- Na+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.为验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,设计如图实验:

(1)写出浓硫酸与木炭粉反应的化学方程式C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CO2↑+2SO2↑+2H2O.
(2)B中加入的试剂是无水硫酸铜,现象是固体由白色变为蓝色;C的作用是验证SO2的存在,E的作用是检验SO2是否被除干净.
(3)如果将F放在B、C之间,则一定不能检出的物质是CO2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.下列说法不正确的是(  )
A.钠在空气中燃烧时,先熔化,再燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
B.铝是地壳里含量最多的金属元素,在常温下,铝不能与氧气反应
C.青铜是我国使用最早的合金,钢是用量最大、用途最广的合金
D.铁在潮湿的空气中生成的氧化物疏松多孔,不能保护内层金属

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.已知还原性:Fe2+>Br-,向100mlFeBr2溶液中通入3.36L(标准状况下)Cl2,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原溶液中FeBr2的物质的量浓度为(  )
A.2mol/LB.1.5mol/LC.1mol/LD.0.5mol/L

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用.请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为6.0mol•L-1(小数点后保留一位).
(2)某同学取100mL该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=0.06 mol•L-1
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为37.25%的消毒液.需要称量NaClO固体的质量为223.5 g
(4)配制上述“84消毒液”时,其正确的操作顺序是(每个操作只用一次):G→B→C→A→F→E→D.
A.用少量水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.在烧杯中加入适量水溶解
C.将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀,装入贴有标签的试剂瓶
E.改用胶头滴管加水,使溶液的凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处
G.用天平称量该物质
(5)在溶液配制过程中,下列操作使溶液浓度偏小的是:ADE.
A.定容时仰视容量瓶刻度线
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的“84消毒液”而未洗净
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再用胶头滴管加水至刻度线.
E.转移溶液时未洗涤烧杯.

查看答案和解析>>

同步练习册答案