题目内容

2．工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4•2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍．已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水．根据下列工艺流程示意图回答问题．

（1）Ca的原子结构示意图为．
（2）生产过程中多次进行过滤，玻璃棒在过滤操作中的一个作用是引流，下列实验操作中玻璃棒起引流作用的是b （填选项字母）．
a．测定Na2CO3溶液的pH    
b．配制0.1mol/L的H2SO4溶液
c．加热NaCl溶液制备NaCl晶体
d．验证Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl固体反应吸热
（3）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；加入Na2CO3溶液调  pH至4.0～4.5，其目的为促进铁离子水解沉淀完全；加入NH4F后除掉的杂质是Ca2+、Mg2+．
（4）草酸镍（NiC2O4•2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时，制得Ni2O2，同时获得混合气体．无水草酸镍受热分解的化学方程式为2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑．
（5）工业上还可在弱碱性条件下用ClO-把二价镍氧化为三价镍．ClO-氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的离子方程式为ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H2O．

分析 制取草酸镍流程：镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）加入酸溶解后过滤得到滤液中含有亚铁离子、钙离子、镁离子、镍离子，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入碳酸钠溶液调节溶液的PH，使铁离子全部沉淀，过滤后的滤液在加入NH4F沉淀钙离子和镁离子，过滤得到溶液含有镍离子的溶液，在溶液中加入草酸生成草酸镍，蒸发浓缩结晶析出晶体为目标产物NiC2O4•2H2O．
（1）Ca原子核内有20个质子，核外有4个电子层，第一层上有2个电子、第二层上有8个电子，第三层上有8个电子，最外层上有2个电子；
（2）a．测定Na2CO3溶液的pH，玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上测定；
b．配制O.1mol/L的H2SO4溶液，搅拌引流作用；
c．加热NaCl溶液制备NaCl晶体，玻璃棒搅拌避免局部受热固体飞溅；
d．验证Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl，玻璃棒搅拌避免局部受热固体飞溅；
（3）过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，依据电荷守恒和原子守恒，加入Na2CO3溶液调pH至4.0〜4.5，促进铁离子水解形成氢氧化铁沉淀；氟化钙、氟化镁难溶于水；
（4）草酸镍（NiC2O4•2H2O）在热空气中干燥脱水后生成NiC2O4，NiC2O4再发生氧化还原反应（Ni由+2价升高到+3价，则C由+3价降低到+2价，题中要求生成混合气体，则另一气体为CO2）生成Ni2O3、CO、CO2，再利用化合价升降相等配平；
（5）Cl由+1价降低到-1价，Ni由+2价升高到+3价，利用化合价升降相等可配平ClO-、Ni（OH）2、Cl-、Ni2O3的系数，再利用H原子守恒配平水的系数，最后可利用O原子检查配平是否正确；依据化学方程式和元素守恒配平．

解答 解：（1）Ca原子为20号元素，核内有20个质子，核外有4个电子层，，故答案为：；
（2）a．测定Na2CO3溶液的pH，玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上测定，故a不选；
b．配制O.1mol/L的H2SO4溶液，搅拌引流作用，故b选；
c．加热NaCl溶液制备NaCl晶体，玻璃棒搅拌避免局部受热固体飞溅，故c不选；
d．验证Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl，玻璃棒搅拌避免局部受热固体飞溅，故d不选；
故答案为：b；
（3）加双氧水的目的是氧化生成Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，加入碳酸钠溶液的作用是调节pH，促进铁离子水解沉淀完全，再加入NH4F的目的是除去钙离子、镁离子，故最后加草酸时生成草酸镍沉淀；
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；促进铁离子水解沉淀完全；Ca2+、Mg2+；
（4）草酸镍（NiC2O4•2H2O）在热空气中干燥脱水后生成NiC2O4，NiC2O4再发生氧化还原反应（Ni由+2价升高到+3价，则C由+3价降低到+2价，题中要求生成混合气体，则另一气体为CO2）生成Ni2O3、CO、CO2，再利用化合价升降相等，Ni：升高2×（3-2），C：升高1×（4-3），C：降低：3×（3-2），配平方程式为：2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑；
故答案为：2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑；
（5）Cl由+1价降低到-1价，Ni由+2价升高到+3价，利用化合价升降相等可配平ClO-、Ni（OH）2、Cl-、Ni2O3的系数，再利用H原子守恒配平水的系数，最后可利用O原子检查配平是否正确，得到离子方程式为：ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H2O；
故答案为：ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H2O．

点评 本题考查了流程分析推断，实验操作步骤的分析判断，化学方程式计算和电解原理分析应用，题目综合性较强，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
1．下列粒子在化学反应中既能显示氧化性又能显示还原性的是（　　）
A．H+B．Cl-C．AlD．Fe2+
2．在常温下，将铝分别放入下列溶液中，溶液的质量会减小的是（　　）
A．稀盐酸B．氢氧化钾溶液C．硫酸铜溶液D．食盐水
10．某同学用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷．已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4℃，熔点为-119℃，密度为1.46g•cm-3．

主要实验步骤如下：
①检查装置的气密性后，向烧瓶中加入一定量的苯和液溴．
②向锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至稍高于进气导管口处．
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中．
④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10min．
请填写下列空白：
（1）A中制取溴苯的化学方程式+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．
（2）导管a的作用是导气、冷凝、回流．
（3）C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境．
（4）反应完毕后，分离U形管内溴乙烷所用的最主要仪器的名称是（只填一种）分液漏斗．
（5）步骤④中能否用大火加热，理由是不能，易发生副反应生成乙醚、乙烯等．
（6）为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，该同学用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验．D中小试管内CCl4作用吸收HBr中混有的Br2；还需使用的试剂是硝酸银溶液（或硝酸银溶液和稀硝酸）．
17．辉铜矿主要成分Cu2S，软锰矿主要成分MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质．工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：

已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；②[Cu（NH3）4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀 的pH范围如下表所示
开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Mn2+8.39.8
Cu2+4.46.4
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有粉碎矿石（或适当升高温度或搅拌）（任写一点）．
（2）酸浸时，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等．写出该反应的化学方程式2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S+2CuSO4+2MnSO4+4H2O．
（3）调节浸出液pH的范围为3.2≤PH＜4.4，其目的是使Fe3+离子转化为氢氧化铁沉淀除去．
（4）本工艺中可循环使用的物质是NH3（写化学式）．
（5）用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水（任写一种）．
7．已知反应2M（g）+2N（g）?xP（g）+2Q（g），将4mol M和2mol N混合，充入到2L密闭容器中，2min后达到平衡时，生成1.6mol P，又测得v（Q）为0.2mol/（L•min）．下列说法正确的是（　　）
A．N的转化率是20%B．x=4
C．平衡时M的物质的量为2.8 molD．平衡时气体总压强比原来减小
14．在一定条件下，向体积为2L的容器中加入2mol O2和3mol SO2使之反应生成SO3气体：2SO2+O2?2SO3，2min时，测得O2的物质的量为1.6mol，求：
（1）2min内，平均反应速率v（SO3）？
（2）2min时，SO2的浓度？
11．请回答：
（1）H2O2的电子式．
（2）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由2Mg+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）完成以下氧化还原反应的离子方程式：2MnO-4+5C2O2-4+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
12．一定量的CuS投入足量的HNO3中，收集到气体V L（标准状况），已知气体为NO和NO2的混合物，向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0g，则V可能为（　　）
A．5.0 LB．8.9 LC．15.7 LD．26.9 L

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网