【题目】镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线:
已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。
(1)焙烧过程中NiFe2O4发生反应的化学方程式是___。
(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为___,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)、Fe(OH)3外还含有___、___(填化学式)。
(3)“浸泡”过程中温度低于95℃,可能导致的主要问题有___(写出一点即可)。
(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F-)=___mol·L-1。[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,的最佳取值是___。
【答案】NiFe2O4+4(NH4)2SO4=NiSO4+Fe2(SO4)2+8NH3↑+4H2O或NiFe2O4+4H2SO4=Ni2SO4+ Fe2(SO4)2+4H2O Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+ SiO2 CaSO4 硫酸镍溶解速率降低、Fe3+水解程度减小,使溶液中留存更多Fe3+ 2.0×10-3 0.25
【解析】
某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,加入硫酸铵研磨后,600°C焙烧,已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4.NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3,在90°C的热水中浸泡过滤得到浸出液,加入NaF除去钙离子,过滤得到滤液加入萃取剂得到无机相和有机相,无机相通过一系列操作得到硫酸镍,有机相循环使用,以此解答该题。
(1)焙烧过程中加入硫酸铵生成NiSO4、Fe2(SO4)3、NH3,NiFe2O4发生反应的化学方程式为NiFe2O4+4(NH4)2SO4NiSO4+Fe2(SO4)3+8NH3↑+4H2O;
(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为Fe3++2H2OFeO(OH)↓+3H+,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有SiO2、CaSO4;
(3)为防止硫酸镍溶解速率降低、Fe3+水解程度减小,避免溶液中留存更多Fe3+,则“浸泡”过程中温度应不能低于95℃;
(4)浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3molL-1,当除钙率达到99%时,剩余钙离子0.1%×1.0×10-3molL-1=1×10-6mol/L,溶液中c(F-)===2×10-2mol/L;
(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比()对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图2所示,最佳取值是亚铁离子能被萃取,镍离子不被萃取,的最佳取值是0.25。
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【题目】从海带中提取碘,可经过以下实验步骤完成。下列有关说法正确的是( )
A.灼烧过程中使用的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、玻璃棒
B.氧化过程中发生反应的离子方程式为
C.检验碘单质时,可选用淀粉,若淀粉变蓝说明海带中一定含有碘单质
D.分液时,先打开活塞放出下层液体,再关闭活塞,从上口倒出上层液体
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【题目】时,用二元弱酸溶液滴定溶液所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.点所示溶液中:
B.点所示溶液中:
C.点所示溶液中:
D.滴定过程中可能出现:
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【题目】常温下,向如图所示的两个容积相同的刚性容器中分别充入气体M、N(如表所示),使两容器中压强相等。打开开关k,两容器中的气体充分混合后,恢复至常温,容器内的气体压强(固体影响忽略不计)由大到小的顺序正确的是 ( )
装置 | 编号 | ||||
M | NH3 | HI | NO | H2 | |
N | Cl2 | Cl2 | O2 | O2 |
A.①=④>②=③ B.①=④>②>③
C.④>①>②>③D.①>④>②>③
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【题目】将16mLNO和NH3的混合气体在催化剂作用下,400℃左右发生下列反应:6NO+4NH35N2+6H2O(g)。已知反应达平衡后,在相同条件下混合气体的体积变为17mL,则在原混合气体中,NO和NH3的物质的量之比可能是
①3:1②3:2③3:3 ④3:4 ⑤3:5
A.①②B.①⑤C.②③④D.④⑤
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【题目】某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩的海水中提取液溴的过程,设计了如下实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知:的沸点为59℃,微溶于水,有毒。
①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入至反应完全;
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量;
④关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中缓慢通人足量;
⑤将B中所得液体进行萃取、分液、蒸馏并收集液溴。
请回答下列问题:
(1)实验室中制备氯气的化学方程式为________________________________________________。
(2)步骤②中鼓入热空气的作用是_______________________________________。
(3)步骤③中发生的主要反应的离子方程式为_______________________________________。
(4)进行步骤③时,B中尾气可用_____(填序号)吸收处理。
a.水 b.浓硫酸 c. 溶液 d.饱和溶液
(5)步骤⑤中,用下图所示装置进行蒸馏,收集液溴,将装置图中缺少的主要仪器补画出来___________。
(6)若直接连接A与C,进行步骤①和②,充分反应后,向锥形瓶中滴加稀硫酸,再经步骤⑤,也能制得液溴。滴加稀硫酸之前,C中反应生成了等物质,该反应的化学方程式为_______________。
(7)与B装置相比,采用C装置的优点为______________________________________。
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【题目】碘及其化合物在科研、生活等方面有广泛用途。如图所示为从海带中制取碘的工艺流程。
已知:3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O。
请回答下列问题:
(1)分液漏斗使用前需要检漏,检漏方法为__________。
(2)步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是_____________。
(3)下列有关步骤Y的说法中正确的是_____(填字母)。
A.应控制NaOH溶液的浓度和体积
B.将碘单质转化成碘离子进入水层
C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质
D.NaOH溶液可以用乙醇代替
(4)向“上层”中加入H2SO4溶液,发生反应的化学方程式为____,操作Z的名称为________。
(5)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是________。
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【题目】下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 用双氧水滴定KI-淀粉溶液 | 溶液变蓝 | 达到滴定终点 |
B | 向食用加碘盐中加入食醋和KI溶液,再加入CCl4振荡,静置 | 下层呈紫红色 | 该食用加碘盐中含有KIO3 |
C | 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2、溴蒸气 | 试纸变蓝 | 该气体为溴蒸气 |
D | 最后试管有浅黄色沉淀 | 有机物中含有溴原子 |
A. AB. BC. CD. D
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【题目】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g) △H = + 49. 0 kJ·mol-1②CH3OH(g)+ O2(g) = CO2(g)+2H2(g) △H =-192. 9 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.CH3OH的燃烧热为192. 9 kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g) +2H2(g) △H >-192. 9kJ·mol-1
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