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(NH4)2SO4
(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(NH4)2SO4,故答案为:FeS+8NH3+9O2+4H2O=2Fe2O3+4(NH4)2SO4;
(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.
(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/mL | 0.1000mol/L盐酸的体积(mL) | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
第一次 | 20.00 | 0.00 | 26.01 |
第二次 | 20.00 | 1.56 | 30.30 |
第三次 | 20.00 | 0.22 | 26.21 |
主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0族 |
2 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | |||
3 | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ | ||||
4 | ⑩ |
(2)在这些元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强是HClO4(填化学式)
(3)⑦的单质能与NaOH溶液反应,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(4)在这些元素中,最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物化合生成盐的元素是②(填编号)
(5)⑥⑦⑧⑨四种元素对应的简单离子中,离子半径最小的是Al3+(填离子符号)
(6)⑧和⑨都是重要的非金属元素.下列叙述中,能说明⑨的非金属性比⑧强的是bc
a.氢化物的沸点:⑨>⑧
b.⑨的单质与氢气化合比⑧的单质容易
c.⑨的单质可置换出⑧的单质
d.⑨的氢化物的酸性比⑧的氢化物的酸性强.
单质$\stackrel{+O2}{→}$氧化物$\stackrel{+H2O}{→}$酸或碱$\stackrel{+NaOH或HCl}{→}$盐.
A. | 铜 | B. | 铝 | C. | 铁 | D. | 钠 |
A. | 22.4LN2中σ键与π键个数比为1:2 | |
B. | 反应物和生成物中只有氮气属于非电解质 | |
C. | 该反应每转移1mol电子,有0.2molKNO3被氧化 | |
D. | NaN3是只含离子键的离子化合物 |
mol•L-1NaOH溶液,溶液pH变化如图所示.此过程中
下列说法正确的是(溶液混合忽略体积变化)( )
A. | a点:c(CH3COO-)<c(Na+) | |
B. | 水的电离程度:c点小于d点 | |
C. | b点时,NaoH和CH3COOH恰好完全反应 | |
D. | d点:c(OH-)-c(H+)+c(CH3COOH)=0.2 mol•L-1 |
A. | C2H4 | B. | Br2 | C. | Na2O2 | D. | CH3COOH |
A. | 一定温度下,反应2Mg(s)+CO2(g)=2MgO(s)+C(s)能自发进行,则该反应△H<0 | |
B. | 使用催化剂,降低反应的活化能,增大单位体积内活化分子百分数,反应速率增大 | |
C. | SO2(g)+2CO(g)?2CO2(g)+S(l)达到平衡,保持其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快,SO2的转化率提高 | |
D. | 恒温恒压下,向一平衡体系中通入惰性气体,反应速率减小 |