题目内容
一种带有多孔结构的镍铝合金对H2具有较强的吸附性,其高催化活性和热稳定性使得该镍铝合金被用于很多工业过程中和有机合成反应中。下图是以镍黄铁矿(主要成分为NiS、FeS等)为原料制备该镍铝合金的工艺流程图:
回答下列问题:
(1)Ni(CO)4中C、O化合价与CO中的C、O化合价相同,则Ni化合价为_______价。
(2)在空气中“煅烧”生成Ni2O3和Fe2O3,写出Fe2O3的化学方程式________________。
(3)操作“镍Ni(CO)4镍”的目的是__________。
(4) Ni、Al高温熔融时,气体x的作用是___________。对“高温熔融”物冷却后,需要进行粉碎处理,粉碎处理的目的是________________。
(5)“碱浸”可以使镍产生多孔结构,从而增强对H2的吸附性,“浸出液”中的主要离子是_____________;“浸出液”中的铝元素可循环利用,写出回收“浸出液”中的铝元素,并制备“高温熔融”时的原料Al的流程:_____________(示例:CuOCu2+Cu)。
草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)以便固体溶解。该步反应的离子方程式为 (写一个)。
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为 。
(3)利用平衡移动原理分析:加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是 。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是 ;使用萃取剂适宜的pH=____(填序号)左右:
A.2.0 B.3.0 C. 4.0
(5)滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)= 。
Ⅰ.室温下,将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液的体积变化),实验数据如下表:
实验序号 | 起始浓度/(mol·L-1) | 反应后溶液的pH | |
c(HA) | c(KOH) | ||
① | 0.1 | 0.1 | 9 |
② | x | 0.2 | 7 |
请回答:
(1)HA溶液和KOH溶液反应的离子方程式为________。
(2)实验①反应后的溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1;x________0.2mol·L-1(填“>”“<”或“=”)。
(3)下列关于实验②反应后的溶液说法不正确的是________(填字母)。
a.溶液中只存在着两个平衡
b.溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1mol·L-1
c.溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
Ⅱ.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-572kJ·mol-1。某氢氧燃料电池以疏松多孔石墨棒为电极,KOH溶液为电解质溶液。
(4)写出该电池工作时负极的电极反应式________。
(5)若该氢氧燃料电池每释放228.8kJ电能时,会生成1mol液态水,则该电池的能量转化率为________。