练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    3．镍催化剂广泛应用于工业生产，利用废弃的含镍催化剂（含Al2O3、Ni、Fe、SiO2及少量的CaO）可制备金属镍，其制备工艺流程如图1所示：已知：Ksp（CaF2）=1.46×10-10，Ksp（NiC2O4）=4.05×10-10

    回答下列问题：
    （1）该工艺提取Ni的效率关键在于“酸浸”的效率，写出能增大酸浸速率的措施有适当增大硫酸浓度
    升高温度（写出两种即可）．“滤渣i”的成分为二氧化硅．
    （2）“除铁、铝”操作中加入Ni（OH）2的目的是调节溶液pH，使Fe3+、Al3+转化为沉淀．
    （3）分离“滤渣ii”中两种成分的简单方法是加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得到氢氧化铁，在滤液中通入过量的二氧化碳，过滤得到氢氧化铝．
    （4）“除钙”操作中加入NH4F的离子方程式为2F-+Ca2+=CaF2↓，NH4F的电子式为
    （5）如果“沉镍”操作后测得滤液中C2O42-的浓度为0.0900mol•L-1，则溶液中c（ Ni2+）=4.5×10-9mol/L．
    （6）草酸镍晶体（NiC2O4•nH2O）在隔绝空气、高温分解时的质量损失率与温度的关系如图2所示：
    通过计算可知n=2，草酸镍晶体受热分解制镍的化学方程式为NiC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ni+2CO2↑．

    分析 废镍催化剂粉碎，增大与硫酸的接触面积，SiO2不与硫酸反应，滤渣i为二氧化硅，过滤得到滤液中含有NiSO4、FeSO4、Al2（SO4）3、CaSO4及过量的硫酸，加入 的是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，加入Ni（HO）2调节5.0＜pH＜6.7，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀、Al3+转化为Al（OH）3沉淀，过滤除去，滤液中含有NiSO4、CaSO4，向滤液中加入NH4F，除去Ca 2+，过滤，再向滤液中加入（NH4）2C2O4，得到草酸镍沉淀，再过滤、洗涤、干燥得草酸镍晶体，加入分解得到Ni．
    （1）增大硫酸浓度、升高温度也可以增大酸浸速率；“滤渣i”的成分为二氧化硅；
    （2）加入Ni（HO）2调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀、Al3+转化为Al（OH）3沉淀，过滤除去，
    （3）“滤渣ii”中含有氢氧化铁、氢氧化铝，用氢氧化钠溶解，过滤得到氢氧化铁，滤液中通入二氧化碳得到氢氧化铝；
    （4）加入适量NH4F溶液，生成CaF2沉淀；NH4F由铵根离子与氟离子构成；
    （5）根据Ksp（NiC2O4）=c（C2O42-）×c（ Ni2+）═4.05×10-10计算；
    （6）第一过程为失去结晶水，根据质量损失率计算n的值；第二过程为NiC2O4分解生成Ni，由C、O原子之比可知同时生成二氧化碳．

    解答 解：废镍催化剂粉碎，增大与硫酸的接触面积，SiO2不与硫酸反应，滤渣i为二氧化硅，过滤得到滤液中含有NiSO4、FeSO4、Al2（SO4）3、CaSO4及过量的硫酸，加入 的是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，加入Ni（HO）2调节5.0＜pH＜6.7，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀、Al3+转化为Al（OH）3沉淀，过滤除去，滤液中含有NiSO4、CaSO4，向滤液中加入NH4F，除去Ca 2+，过滤，再向滤液中加入（NH4）2C2O4，得到草酸镍沉淀，再过滤、洗涤、干燥得草酸镍晶体，加入分解得到Ni．
    （1）适当增大硫酸浓度、升高温度也可以增大酸浸速率；二氧化硅不硫酸反应，“滤渣i”的成分为二氧化硅，
    故答案为：适当增大硫酸浓度、升高温度；二氧化硅；
    （2）加入Ni（HO）2调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀、Al3+转化为Al（OH）3沉淀，过滤除去，
    故答案为：调节溶液pH，使Fe3+、Al3+转化为沉淀；
    （3）“滤渣ii”中含有氢氧化铁、氢氧化铝，分离方法为：加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得到氢氧化铁，在滤液中通入过量的二氧化碳，过滤得到氢氧化铝，
    故答案为：加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得到氢氧化铁，在滤液中通入过量的二氧化碳，过滤得到氢氧化铝；
    （4）加入适量NH4F溶液，生成CaF2沉淀，反应离子方程式为：2F-+Ca2+=CaF2↓，NH4F由铵根离子与氟离子构成，电子式为，
    故答案为：2F-+Ca2+=CaF2↓；；
    （5）C2O42-的浓度为0.0900mol•L-1，根据Ksp（NiC2O4）=c（C2O42-）×c（ Ni2+）=4.05×10-10，可知c（ Ni2+）=4.5×10-9mol/L，
    故答案为：4.5×10-9mol/L；
    （6）第一过程为失去结晶水，则$\frac{18n}{59+24+64+18n}$=19.7%，解得n=2，
    第二过程为NiC2O4分解生成Ni，由C、O原子之比可知同时生成二氧化碳，反应方程式为：NiC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ni+2CO2↑，
    故答案为：2；NiC2O4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ni+2CO2↑．

    点评 本题考查物质制备工艺流程，涉及物质分离提纯、条件控制、溶度积有关计算等，关键是对工艺流程的理解，注意控制溶液pH除去杂质离子，除杂原则不能引入新的杂质，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．同一主族的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物对应水化物的酸性强弱是H3XO4＜H3YO4＜H3ZO4，下列推断不正确的是（　　）
    A．电子层数：X＞Y＞ZB．气态氢化物稳定性：XH3＜YH3＜ZH3
    C．原子序数：X＜Y＜ZD．元素的非金属性强弱：X＜Y＜Z

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．下列变化需要加入氧化剂才能实现的是（　　）
    A．NH${\;}_{4}^{+}$→NH3B．S→S2-C．HCl→Cl2D．CO32-→CO2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    11．高锰酸钾是一种重要的化学试剂，其溶液不是很稳定，在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气，在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢，见光分解速度加快．
    （1）高锰酸钾溶液应配成中性溶液并保存在棕色试剂瓶中（填保存的注意事项）．
    （2）请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式：
    2MnO4-+5C2O42-+16H+--2Mn2++CO2↑+8H2O
    （3）某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程，将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中（温度相同，并不断振荡时），记录的现象如表：
    滴入高锰酸钾溶液的次序（每滴溶液的体积相同）高锰酸钾溶液紫色褪去的时间
    先滴入第1滴1min
    褪色后再滴入第2滴15s
    褪色后再滴入第3滴3s
    褪色后再滴入第4滴1s
    请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因反应生成的Mn2+对反应有催化作用，且c（Mn2+）大催化效果更好．
    （4）该学习小组在获取了上述经验和结论以后，用稳定的物质草酸钠Na2C2O4（相对分子质量134.0）来标定高锰酸钾溶液的浓度．他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液，每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定．
    ①高锰酸钾溶液应装在丙（填图中的仪器编号）．
    ②若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测KMnO4浓度偏低的是AC．
    A．未润洗盛放KMnO4的滴定管       B．滴定前尖嘴部分无气泡，滴定终点时出现气泡
    C．定容时，俯视刻度线               D．锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
    ③该滴定达到终点的标志为逐滴滴入高锰酸钾溶液，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色，最终消耗KMnO4溶液20.00mL（多次测定的平均值），则KMnO4溶液的浓度为0.0200mol/L（取4位有效数字）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．已知：可逆反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．现有甲、乙两个容积相同且不变的真空密闭容器，向甲容器中加入1mol N2（g）和3mol H2（g），在一定条件下发生反应，达到平衡时放出热量为Q1kJ．在相同条件下，向乙容器中加入2mol NH3（g）并发生反应，达到平衡时吸收热量为Q2kJ，若Q1=3Q2．下列叙述中正确的是（　　）
    A．Q1+Q2=92.4
    B．达平衡时甲、乙中NH3的体积分数乙＞甲
    C．达到平衡后，再向乙中加入0.25mol N2（g）、0.75mol H2（g）和1.5mol NH3（g），平衡向生成N2的方向移动
    D．达平衡时甲中N2的转化率为25%

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随间变化的曲线如图所示．由图中数据分析
    （1）该反应的化学方程式为：Y+2Z?3X．
    （2）反应开始至2min末，X的反应速率为0.1mol/（L•min）．
    （3）若3min时反应达到最大限度，X的物质的量等于0.6mol，此时Z的转化率为25%，Y的物质的量浓度为0.3mol/L．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列元素属于过度元素的是（　　）
    A．钾B．镓C．铁D．钋

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．“8•12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失．据查危化仓库中存有大量的钠、钾，硝酸铵和氰化钠（NaCN）．请回答下列问题：
    （1）钠、钾着火，下列可用来灭火的是D．
    A．水        B．泡沫灭火器        C．干粉灭火器        D．细沙盖灭
    （2）NH4NO3为爆炸物，在不同温度下加热分解，可能发生非氧化还原反应，可能发生氧化还原反应，下列反应可能发生的是A、B、D、F．
    A．NH4NO3→N2+O2+H2O          B．NH4NO3→NH3+HNO3
    C．NH4NO3→O2+HNO3+H2O       D．NH4NO3→N2+HNO3+H2O
    E．NH4NO3→N2+NH3+H2O            F．NH4NO3→N2O+H2O
    （3）NaCN属于剧毒物质，有多种无害化处理方法
    ①H2O2处理法：NaCN+H2O2--N2↑+X+H2O，推测X的化学式为NaHCO3，双氧水的电子式为．
    ②NaClO处理法：aCN-+bClO-+2cOH-═dCNO-+eN2↑+fCO32-+bCl-+cH2O． 方程式中e：f的值为B（填选项标号）．
    A．1          B．$\frac{1}{2}$            C．2       D．不能确定
    ③用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时，控制溶液pH为9～10，某电极上产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体，则电解过程中，阳极的电极反应式为Cl-+2OH--2e-=ClO-+H2O．
    （4）以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-，CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等．取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL（设其中CN-的浓度为0.2mol•L-1）进行实验．
    ①写出CNO-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式：2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O；
    ②若结果测得CO2的质量为1.408g，则该实验中测得CN-被处理的百分率为80%．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．（1）周期表中第三周期第VA族元素是P （填元素符号）．
    （2）写出表示含有8个质子，10个中子的原子的化学符号：188O．
    （3）某简单微粒的结构示意图为  且X、Y 均为不大于20的正整数，据此回答下列问题：
    ①若该微粒一般情况下不与其它元素的原子反应，这种微粒的符号是Ar
    ②若该微粒为一价阳离子，且对应的碱为易溶性强碱，则x=19，y=8．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案