(14分)镍是一种十分重要的有色金属,但粗镍中一般含有Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质而影响使用。现对粗镍进行提纯,具体的反应流程如下:
已知:
①2Ni2O3(黑色) 4NiO(暗绿色) + O2↑
②
物质 | CuS | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | NiS |
Ksp | 8.8×10-36 | 2.2×10-20 | 5.48×10-16 | 3.2×10-19 |
(除标注的空外,每空2分)
(1)四(1分);3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O, 温度升高时,Ni2+的水解程度变大。
(2)C
(3)洗涤、干燥(各1分) 4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O
(4) 2
(5)生成沉淀质量大,称量误差小,分析结果准确度高。
解析试题分析:(1)28Ni核外有4层电子,是第四周期元素;根据流程图可知镍与稀硝酸反应生成硝酸镍和NO、水,离子方程式为3Ni + 8H+ + 2NO3— = 3Ni2+ + 2NO↑+ 4H2O;Ni(OH)2是由Ni2+水解而得到的,所以温度过高时Ni2+的水解程度变大,浸出渣中Ni(OH)2含量增大;
(2)AB选项中含有Na+,则溶液B中有Na+杂质,不纯净,错误;若选用D,则Cu(OH)2 Ni(OH)2的溶度积相差不大,而且引入NH4+,不易的纯净的硝酸镍溶液,错误;C、CuS与NiS的溶度积相差很大,Cu2+沉淀完全而且不会引入新的杂质,正确,答案选C;
(3)利用3种物质的溶解度的差异,浊液C中主要得NiC2O4·2H2O,所以沉淀过滤之后应洗涤、干燥沉淀;固体E为黑色,所以应是Ni2O3;则D生成E的化学方程式为4NiC2O4·2H2O +3 O2= 2Ni2O3+ 8CO2↑ +8H2O;
(4)1mol Ni2O3经上述流程转化为2molNiO,2molNiO与氢气发生氧化还原反应,生成单质镍,需要氢气的物质的量是2mol;
(5)因为Ni2+与丁二酮肟(C4H8N2O2)生成的C8H14N4O4Ni鲜红色沉淀的沉淀质量大,称量误差小,分析结果准确度高。
考点:考查对工业流程的分析,镍及其化合物的性质,化学方程式、离子方程式的书写,沉淀剂的选择,氧化还原反应的计算
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
下列过程中不涉及氧化还原反应的是
A.由植物油制备人造黄油 |
B.用氯化铁溶液腐蚀印刷线路板 |
C.用牺牲阳极的阴极保护法防止金属被腐蚀 |
D.在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,析出白色固体 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知BrFn与水按3:5物质的量比反应,生成HF、HBrO3、O2和Br2,且O2和Br2物质的量相等.请回答:
(1)n= (2)氧化产物是 (3)1mol水可还原 mol BrFn?
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(14分)Q、W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素,其原子序数依次增大。W原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,Q、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X是地壳中含量最高的金属元素,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。以下问题均有化学用语回答(1)Q单质的电子式为_______。
W、X、Y的离子半径由大到小的顺序为____(用离子符号回答)。
(2)X和Y组成的化合物放入水中反应的化学方程式是______________________________。
(3)Na2Y溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________________________________________。(4)ZO在高温下被Q的简单气态氢化物还原为Z单质,写出反应的化学方程式____________。
(5)ZCl2溶液中混有FeCl3杂质时,可加入_____________(填试剂)调节pH=_________,再过滤。已知:Fe(OH)3的Ksp=10-35,化学上认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀就达完全。
(6)工业上可用高温条件下Z2Y + O2=2Z + YO2来冶炼金属Z,生成1molZ时转移____mol电子。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1-100纳米。某化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:
(1)通过__________(填操作名称)可以检验流程中滤液2中含有Na+。
(2)若上述流程图中Na2CO3溶液的pH=12,下列说法正确的是___________。
A该溶液中
B.该溶液中
C.该溶液中
D.若将该溶液稀释至100倍,则pH=10。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、SO42-,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。取0.5L该溶液先加入___________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0 009 mol/L,则该溶液中至少应加入_______molKMnO4 .
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(16分) 以电解法生产金属锰产生的阳极泥中,其锰含量高达40%~50%,主要成分为MnO2的水合物,且含有显著量的Pb2+、Sn2+等重金属杂质。本工艺采用的木屑富含的纤维素在较浓硫酸的作用下膨胀、水解生成还原糖,酸性条件下,可与二氧化锰反应生成可溶性的硫酸锰。
(1)工业上电解硫酸锰的水溶液生产金属锰,阳极的电极反应式为 。
(2)写出木屑水解反应的化学方程式: 。配平浸出步骤反应方程式C6H12O6 + MnO2 + H2SO4→ MnSO4 + CO2 + H2O
(3)若取消除酸操作步骤,将会产生 气体(填化学式)而污染环境;
(4)本工艺的一种副产品是重要的农业生产资料,写出其化学式 ;
(5)取一定量的阳极泥进行实验分析,得到如下图像。硫酸的最合适用量为 mL,若再增加硫酸的用量,将会导致 (填化学式)的消耗量增大。
(6)某阳极泥中MnO2(相对分子质量为87)的质量分数为50.0%,将174g该阳极泥与320g36.5%的浓盐酸混合加热,则产生的氯气在标准状况下应少于 L。(假设阳极泥中的其它成分不参与反应)
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和Cu。
(1)现有8.4克氧化铜被氢气完全还原后,得到红色固体6.96克,其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是 ;
(2)若将6.96克上述混合物与足量的浓硝酸充分反应:
①生成标准状况下1.568升的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分是 ,其物质的量之比是 ;
②把得到的溶液小心蒸发浓缩,把析出的晶体过滤,得晶体20.328g。经分析,原溶液中的Cu2+有20%残留在母液中,所得晶体的化学式为 。
(3)Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100mL 0.6mol/L HNO3溶液恰好使混合物完全溶解,同时收集到224mL NO气体(标准状况)。如原混合物中Cu的物质的量为X,求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围(写出解题过程)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失,市疾控中心紧急采购消毒药品,以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留,其主要成分H2O2是一种无色粘稠液体,请回答下列问题:
(1)下列方程中H2O2所体现的性质与其可以作为消毒剂完全一致的是 。
A.BaO2+2HClH2O2+BaCl2
B.Ag2O+H2O2 =2Ag+O2+H2O
C.2H2O22H2O+O2↑
D.H2O2+NaCrO2+NaOH=Na2CrO4 +H2O
(2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态H2O2为助燃剂。已知:
N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=" -" 534 kJ·mol-1
H2O2(1)=H2O(1)+1/2O2(g) △H=" -" 98.64 kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-l
则反应N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g)的△H= ,
该反应的△S= 0(填“>”或“<”)。
(3)H2O2是一种不稳定易分解的物质。
①如图是H2O2在没有催化剂时反应进程与能量变化图,请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图
②实验证实,往Na2CO3溶液中加入H2O2也会有气泡产生。已知常温时H2CO3的电离常数分别为Kal=4.3×l0-7,Ka2 =" 5.0" ×l0-11 。Na2CO3溶液中CO32-第一步水解常数表达式Khl= ,常温时Khl的值为 。若在Na2CO3溶液中同时加入少量Na2CO3固体与适当升高溶液温度,则Khl的值
(填变大、变小、不变或不确定)。
(4)某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响,实验结果如图1、图2所示。
注:以上实验均在温度为20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L-l的条件下进行。图1中曲线a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;图2中曲线f:反应时间为1h;g:反应时间为2h;两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。
由上述信息可知,下列叙述错误的是 (填序号)。
A.锰离子能使该降解反应速率减缓
B.亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低
C.海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢
D.一定条件下,铜离子浓度一定时,反应时间越长,海藻酸钠溶液浓度越小
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
(1)重晶石(BaSO4)常做胃肠道造影剂。
已知:常温下,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。向BaSO4悬浊液中加入硫酸,当溶液的pH=2时,溶液中c(Ba2+)= __。
(2)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]常做分析剂。
①检验晶体中含有NH4+的方法为 。
②等物质的量浓度的四种稀溶液:
a.(NH4)2Fe(SO4)2 b.NH4HSO4
c.(NH4) 2SO4 d.(NH4)2SO3,
其中c(NH4+)由大到小的顺序为 __(填选项字母)。
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)常做强氧化剂,Na2S2O3常做还原剂。
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合,在催化剂作用下,可以观察到溶液变为紫色,该反应的离子方程式为 __。
②用铂做电极,电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8,其阳极的电极反应式为 __,电解过程中阴极附近溶液的pH将 __(填“增大”“减小”或“不变”)。
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定。操作步骤为称取0.3000 g产品于碘量瓶中,加50 mL水溶解;加入4.000 g KI固体(稍过量),振荡使其充分反应;加入适量醋酸溶液酸化,以 __为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。重复2次,测得平均消耗标准液21.00 mL。该产品中K2S2O8的质量分数为(杂质不参加反应) __(列式并计算)。
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