题目内容
【题目】从镍矿石尾矿中提取NiSO4是解决我国镍资源匮乏的一条重要途径,已知该过程如下:
表1:各物质的Ksp数据如下表:
物质 | MnS | NiS | PbS | CuS | Ni(OH)2 |
Ksp | 2.5×10-13 | 1.1×10-21 | 8.0×10-28 | 6.3×10-36 | 2.0×10-15 |
表2:滤液A中各金属离子的含量如下表:
成分 | Ni2+ | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ | Cu2+ | Pb2+ | …… |
含量/g·L-1 | 3.80 | 4.80 | x | 0. 20 | 0.15 | <0.001 | …… |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)步骤I酸浸之前需将矿石粉碎,目的是_______________。
(2)
(3)常温下进行步骤Ⅲ的目的是为了除去铁和锰元素,已知除铁元素的离子反应如下:2Fe2++ ClO - +5H2O=2Fe( OH)3↓+Cl- +4H+,此时Mn2+的氧化产物为MnO2,写出除锰元素的离子方程式_____________。
(4)所得Ni(OH)2是制造镍镉电池的重要原料,镍镉电池工作原理如下:Cd+2NiO(OH) +2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2,则随着放电的进行,正极区pH______(填“增大”、“减小”或“不变”);充电时阴极电极反应式为______________________。
【答案】增大接触面积,提高浸取率 8.0×l0-23 否 Mn2+ +ClO-+H2O =MnO2↓+Cl- +2H+ 增大 Cd(OH)2 +2e-=Cd+2OH-
【解析】
(1)矿石粉碎的目的是增大接触面积,提高浸出率;
(2)根据溶度积进行计算和判断;
(3)Mn2+的氧化产物是MnO2,说明Mn2+作还原剂,ClO-作氧化剂,本身被还原成Cl-,然后利用化合价升降法进行配平;
(4)根据电解原理进行分析;
(1)步骤I酸浸之前,需要将矿石粉碎,可以增大接触面积,提高浸取率;
答案为增大接触面积,提高浸取率;
(2)若杂质离子的浓度c≤1.0×10-5mol/L即可认定沉淀完全,步骤II中Pb2+恰好沉淀完全,此时溶液中c(S2-)==8.0×10-23mol·L-1;加入滤液的体积为1L,此时溶液中c(Ni2+)=≈0.06mol·L-1,即有Qc=0.06×8.0×10-23=4.8×10-24<1.1×10-21,说明Ni2+还没有沉淀;
答案为8.0×10-23mol·L-1;否;
(3)Mn2+的氧化产物是MnO2,即Mn2+作还原剂,ClO-作氧化剂,其还原产物应是Cl-,则有Mn2++ClO-→MnO2↓+Cl-,利用化合价升降法进行配平,得出Mn2++ClO-→MnO2↓+Cl-,然后利用原子守恒以及所带电荷数守恒,得到:Mn2+ +ClO-+H2O =MnO2↓+Cl- +2H+;
答案为Mn2+ +ClO-+H2O =MnO2↓+Cl- +2H+;
(4)放电是电池工作,其正极反应式为:NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,正极区的c(OH-)增大,即pH增大;充电属于电解池,阴极上得到电子,即阴极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-;
答案为增大;Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-。
【题目】已知反应2A(g)+2B(g)C(g)+2D(g),在容器均为2L的甲,乙,丙三个恒温(反应温度分别为300℃,T℃,300℃)容器中分别加入物质的量之比为1:1的A和B,测得各容器中n(B)随反应时间t的变化情况如下表所示:
0 | 40 | 80 | 120 | 160 | |
甲 | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
乙 | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
丙 | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
根据表中数据,下列说法正确的是
A.乙容器中的反应温度T<300
B.丙容器中,0-40min内用A的浓度变化表示的平均反应速率为为0.05mol/(L·min)
C.若起始时向甲容器中加入0.2、0.2、0.4和1.2,则反应将向正反应方向进行
D.在0-40min内,提高乙容器中的A的转化率的有效途径是使用高效催化剂