题目内容
【题目】镍废料中主要含有Ni,还有少量的Cu、Fe、Pb等。现从中制取Ni2O3,可用于制造人造卫星、宇宙飞船的高能电池,也可用于制成镍镉碱性电池。生产流程见下:
已知0.010mol/L金属离子在不同pH下的沉淀情况如下:
Fe3+ | Cu2+ | Ni2+ | Fe2+ | |
开始沉淀pH | 3.0 | 5.0 | 7.4 | 9.7 |
完全沉淀pH | 4.0 | 6.5 | 9.0 | 11 |
回答下列问题:
(1)加入碳酸钙调pH的目的是____________________________________________,“沉渣2”的主要成分是____________,必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是______________________________________________________________________。
(2)用离子方程式解释加入NH4F“除Ca”的过程_________________。
(3)“酸浸”时参与反应的H2SO4与HNO3物质的量比保持为3∶2,此时Ni单质所发生的化学方程式为___________________________________________。
(4)“操作X”是__________、__________,煅烧时产生两种气体的成分是________。
(5)向NiO中加入盐酸溶解,待完全溶解后,加入足量NaOH溶液,再加入NaClO溶液,写出其中和NaClO相关的反应的离子方程式为_________________________________。
(6)根据上表数据,计算当0.010mol/LNiSO4溶液中Ni2+完全沉淀时的c(Ni2+)=______mol/L。
【答案】 提高溶液pH,去除Fe3+(使之转化为Fe(OH)3)(只答出了调节pH不得 CuS “除Cu”时溶液pH会降低,可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀 Ca2++2F-=CaF2↓ 3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O 过滤 洗涤 CO、CO2 2Ni(OH)2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O 10-52
【解析】(1)铁能够和盐酸反应生成亚铁离子,被双氧水氧化为铁离子,然加入碳酸钙调pH,使铁离子变为沉淀而除去;铜和混合酸反应生成铜离子,加入硫化氢后产生硫化铜沉淀,得到“沉渣2”; 必须先过滤“沉渣1”后再进行“除Cu”的原因是“除Cu”时溶液pH会降低,可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀;正确答案:提高溶液pH,去除Fe3+(使之转化为Fe(OH)3) ;CuS; “除Cu”时溶液pH会降低,可能会溶解部分Fe(OH)3沉淀。
(2)溶液中的氟离子与钙离子反应生成氟化钙沉淀,达到除钙的目的;离子方程式为Ca2++2F-=CaF2↓;正确答案:Ca2++2F-=CaF2↓。
(3)假设H2SO4与HNO3物质的量分别为3mol,2mol;两种混合酸提供氢离子8mol,,2mol硝酸根离子全部被还原为2mol一氧化氮,转移电子总数为6mol;镍在反应中被氧化为硫酸镍,根据电子守恒可知,消耗金属镍3mol;根据上述反应关系,该反应化学方程式为:3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O;正确选项:3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O。
(4)滤液中加入草酸形成草酸镍固体,然后进行过滤、洗涤操作;草酸镍煅烧后变为三氧化二镍、一氧化碳和二氧化碳气体;正确答案:过滤;洗涤;CO、CO2。
(5)向NiO中加入盐酸溶解,待完全溶解后生成氯化镍,氯化镍在碱性环境下被次氯酸钠氧化为三氧化二镍、次氯酸钠被还原为氯化钠,离子方程式为:2Ni(OH)2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O ;正确答案:2Ni(OH)2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O。
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【题目】下列实验的操作、现象和解释或结论都正确的是
操作 | 现象 | 解释或结论 | |
A | 将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰中 | 有白色沉淀 | 说明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp[CaSO4] |
B | 试剂瓶中有一段稳定水柱 | 装置气密性良好 | |
C | 将Al2(SO4)3溶液蒸干 | 有白色固体生成 | A13+水解生成Al(OH)3 |
D | 锥形瓶溶液产生淡黄色沉淀 | 苯与溴发生取代反应 |
A. A B. B C. C D. D