某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4?7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
回答下列问题:
(1)操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、蒸发皿外还需要的主要仪器为 。
(2)“碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
(3)“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式)。酸浸后,经操作a分离出固体①后,溶液中可能含有的金属离子是 。
(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是: 。
(5)“调pH为2~3”的目的是 。
(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4·7H2O),其原因可能是 __。
20.(13分)⑴ 漏斗、玻璃棒 ⑵ 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑、Al2O3+2OH—=2AlO2—+3H2O
⑶ H2SO4 Ni2+ 、Fe2+ ⑷ 3.2≤pH<9. 2 ⑸ 防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解
⑹ H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的
【解析】
试题分析:(1)操作a是过滤得到固体和滤液,c是蒸发浓缩得到晶体过滤得到NiSO4?7H2O;,操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、蒸发皿外还需要的主要仪器为漏斗、玻璃棒;(2)“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物,铝是两性元素和强碱反应,氧化铝是两性氧化物和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应达到除去铝元素的目的;反应的两种方程式为:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O;(3)“酸浸”时主要是溶解镍金属和铁单质及其氧化物,依据制备 目的是得到NiSO4?7H2O,加入的酸不能引入新的杂质,所以需要加入硫酸进行酸浸;镍、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸镍溶液,答案为:H2SO4;Ni2+、Fe2+;(4)依据图表中沉淀需要的溶液PH,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子后,调节溶液PH使铁离子全部沉淀,镍离子不沉淀得到较纯净的硫酸镍溶液,pH应在3.2-9.2间,答案为3.2≤pH<9. 2;(5)(5)硫酸镍溶液需要蒸发浓缩结晶析出,为防止镍离子水解生成氢氧化镍沉淀,需要控制溶液pH在酸性条件下,答案为:防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解;(6)(6)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4?7H2O),说明在加入过氧化氢氧化剂氧化亚铁离子时未把亚铁离子全部氧化,氢氧化亚铁沉淀的pH大于镍离子沉淀的pH,保温目的是把亚铁离子完全氧化,答案为:H2O2的用量不足(或H2O2失效)、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的。
考点:考查物质提纯与除杂的工艺流程。
科目:高中化学 来源:2015届福建省、安溪第一中学高三9月摸底考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列过程中,没有明显实验现象的是
A.向饱和碳酸钠溶液通入CO2气体
B.少量过氧化钠投入AlCl3溶液
C.向碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液
D.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源:2015届福建省高三上学期半期考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L H2O含有NA个分子
B.1L 1mol·L -1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目少于NA个
C.0.1molAlCl3完全转化为氢氧化铝胶体,生成0.l NA个胶体粒子
D.0.1molCl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为0.2 NA
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源:2015届福建省四地六校高三上学期第一次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
某溶液中大量存在五种离子:NO3-、SO42-、Fe3+、H+、X,其物质的量之比为:n(NO3-):n(SO42-) :n(Fe3+) :n(H+) :n (X) = 2 :3 :1 :3 :1,则X 可能为 ( )
A.Cl- B.Fe2+ C. Mg2+ D.Ba2+
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源:2015届福建省四地六校高三上学期第一次月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
菜谱中记载:河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有五价砷,西红柿中含有比较多的维生素C,两者同食时会生成有毒的+3价砷。下列说法中正确的是 ( )
A.在该反应中维生素C作催化剂
B.砒霜是砷的氧化物,由上述信息可推知砒霜中含有的砷可能是+3价砷
C.因为河虾中含有砷元素,所以不能食用
D.上述反应中维生素C作氧化剂
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源:2015届福建省高三上学期期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
类比(比较)是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质。但类比是相对的,不能违背客观实际。下列说法正确的是
A.根据化合价Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3 ,则Fe3I8也可表示为FeI2·2FeI3
B.CaC2能水【解析】
CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑,则Al4C3也能水【解析】
Al4C3+12H2O―→4Al(OH)3↓+3CH4↑
C.O2与Cu加热反应生成CuO,则S与Cu加热反应生成CuS
D.SO2通入BaCl2溶液中不产生沉淀,则SO2通入Ba(NO3)2溶液中也不产生沉淀
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源:2015届福建省高二上学期半期联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
相同条件下,下列各反应均为放热反应,其中△H值最小的是
A.2A(g) +B(g) ==2C(l) △H1
B.2A (g) +B(g) ==2C(g) △H2
C.2A (l)+B(l)==2C(g) △H3
D.2A (l) + B(l)==2C(l) △H4
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源:2015届福建省高三上学期半期联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列化学药品的贮存方法正确的是
A.浓硝酸存放在带玻璃塞的无色细口瓶中
B.少量碘储存在酒精中
C.氢氧化钠固体保存在带橡胶塞的广口瓶中
D.少量金属钠保存在煤油、四氯化碳等有机溶剂中
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com