题目内容

20.镍黄铁矿(主要含有NiS,含少量FeS、CuS),制取氢镍蓄电池材料NiOOH的工艺流程图如下:

(1)流程图中前后两次调pH,则用于调节pH的物质分别为酸、碱(填“酸”“碱”“水”)
(2)加压氨浸在140℃左右时进行,请写出生成红棕色沉淀的化学方程式4FeS+8NH3+9O2+4H2O=2Fe2O3+4(NH42SO4
(3)加入S2O32-的目的是除去杂质Cu2+请写出生成CuS的离子反应方程式H2O+Cu2++S2O32-=CuS↓+2H++SO42-
(4)氢镍碱性蓄电池总反应为MH+NiOOH═M+Ni(OH)2(M是储氢合金材料)请写出该电池工作时其负极的电极反应MH+OH--e-═M+H2O.

分析 镍黄铁矿(主要含有NiS,含少量FeS、CuS)在加压氨浸的作用下,可以将其中的亚铁离子氧化为氧化铁而除去,再向滤液中加入含硫代硫酸根离子的溶液,调节pH可以将铜离子转化为硫化铜沉淀而除去,这样所得到的溶液中主要含有Ni2+,为了使其转化为目标产物NiOOH,可以使之在碱性环境下沉淀,再加热即可得到目标产物.据此回答.

解答 解:镍黄铁矿(主要含有NiS,含少量FeS、CuS)在加压氨浸的作用下,可以将其中的亚铁离子氧化为氧化铁而除去,再向滤液中加入含硫代硫酸根离子的溶液,调节pH可以将铜离子转化为硫化铜沉淀而除去,这样所得到的溶液中主要含有Ni2+,为了使其转化为目标产物NiOOH,可以使之在碱性环境下沉淀,再加热即可得到目标产物.
(1)第一次是将铜离子转化为沉淀CuS而除去铜离子,在前边加入的是氨,所以在这里需要调节pH是酸性环境,后面是将Ni2+,在碱性环境下沉淀,再加热即可得到目标产物NiOOH,需要调节pH是碱性环境,
故答案为:酸、碱;
(2)镍黄铁矿(主要含有NiS,含少量FeS、CuS)在加压氨浸的作用下,可以将其中的亚铁离子氧化为氧化铁,反应的方程式为:FeS+8NH3+9O2+4H2O=2Fe2O3+4(NH42SO4,故答案为:FeS+8NH3+9O2+4H2O=2Fe2O3+4(NH42SO4
(3)加入S2O32-,在酸性环境下,可以将铜离子转化为CuS沉淀,反应为:H2O+Cu2++S2O32-=CuS↓+2H++SO42-,故答案为:除去铜离子;H2O+Cu2++S2O32-=CuS↓+2H++SO42-
(4)放电时是原电池、充电时是电解池,蓄电池放电时,负极上MH失电子发生氧化反应,电极反应式为MH+OH--e-═M+H2O,故答案为:MH+OH--e-═M+H2O.

点评 本题是一道关于物质的分离和基本操作知识的试验流程题,涉及物质的性质、反应的书写以及电化学的知识,难度中等.

练习册系列答案
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11.某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定,请回答下列问题:
(1)甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量.甲同学选用的药品除样品外,还应有氯化钡溶液,实验中应测定的数据有样品质量和沉淀的质量.
(2)乙同学运用滴定法测定样品中NaOH的含量.
①用分析天平准确称取该样品5.360g,全部溶于水配制成1000.0mL的溶液.用碱式滴定管取其中20.00mL放在锥形瓶中,滴加几滴甲基橙做指示剂.用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化.滴定终点的现象是由黄色变成橙色,且半分钟不褪色.
②下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是D(填写序号)
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,滴定结束时俯视读数
③若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示:则起始读数为0mL,终点读数26.10mL;
(3)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下:
滴定次数待测氢氧化钠溶液的体积/mL0.1000mol/L盐酸的体积(mL)
滴定前刻度滴定后刻度  
第一次20.000.0026.01
第二次20.001.5630.30
第三次20.000.2226.21
请选用其中合理的数据列式计算出该样品中NaOH的质量百分含量.(写出计算过程)

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