8.某化学小组通过査阅资料,设计了如图所示的方法以含镍催化剂为原料来制备NiSO4•7H20.已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%).
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下:
(1)“碱浸”时反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O.
(2)“酸浸”时所加入的酸是H2SO4(填化学式).
(3)加入H2O2时发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O.
(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是3.2-7.1.
(5)NiS04•7H20可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型.NiMH中的M表示储氢金属或合金.该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M═NiOOH+MH,则NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-.
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下:
沉淀物 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Al(OH)3 | 3.8 | 5.2 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.7 |
Ni(OH)2 | 7.1 | 9.2 |
(2)“酸浸”时所加入的酸是H2SO4(填化学式).
(3)加入H2O2时发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O.
(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是3.2-7.1.
(5)NiS04•7H20可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型.NiMH中的M表示储氢金属或合金.该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M═NiOOH+MH,则NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-.
2.某实验小组用0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸进行中和热的测定.
Ⅰ.配制0.50mol•L-1NaOH溶液
(1)若实验中约需要240ml0.50mol•L-1NaOH溶液,则应用量筒量取2.5mol•L-1NaOH溶液的体积为50.0mL.
(2)配制0.50mol•L-1NaOH溶液时,需要使用的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有250mL容量瓶、胶头滴管.
Ⅱ.测定中和热
取60mL NaOH溶液和40mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表.
(3)近似认为0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,反应后溶液的比热容为4.18J/(g•℃),则中和热△H=-55.7kJ/mol(结果保留一位小数)
(4)上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差,产生此偏差的原因可能ad(填字母).
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取40mL0.50mol•L-1硫酸时俯视读数
c.硫酸倒入小烧杯时,有少量硫酸溅出
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L 0.50mol/L的稀硫酸恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,则△H1、△H2、△H3由大到小的关系为△H3>△H1>△H2.
Ⅰ.配制0.50mol•L-1NaOH溶液
(1)若实验中约需要240ml0.50mol•L-1NaOH溶液,则应用量筒量取2.5mol•L-1NaOH溶液的体积为50.0mL.
(2)配制0.50mol•L-1NaOH溶液时,需要使用的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有250mL容量瓶、胶头滴管.
Ⅱ.测定中和热
取60mL NaOH溶液和40mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表.
实验 次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度 t2/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 (保留小数点后一位) | ||
1 | 26.3 | 26.0 | 26.1 | 30.1 |
2 | 27.0 | 27.3 | 27.2 | 33.3 |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 |
4 | 26.5 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
(4)上述实验数值结果与57.3kJ•mol-1有偏差,产生此偏差的原因可能ad(填字母).
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取40mL0.50mol•L-1硫酸时俯视读数
c.硫酸倒入小烧杯时,有少量硫酸溅出
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(5)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L 0.50mol/L的稀硫酸恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,则△H1、△H2、△H3由大到小的关系为△H3>△H1>△H2.
19.某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下:
欲从含镍废催化剂中制得NiSO4•7H2O晶体,其流程如图:
请根据以上信息和流程图,回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是除去含镍废催化剂中的Al、Al2O3.
(2)“酸浸”时所加入的酸是H2SO4_.酸浸后,滤液②中可能含有的金属离子是Ni2+、Fe2+.(用离子符号表示).
(3)“调pH为2-3的目的是防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解.
(4)步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、结晶、过滤.
(5)NiSO4在强碱溶液中用NaC1O氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH.该反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O.
0 170554 170562 170568 170572 170578 170580 170584 170590 170592 170598 170604 170608 170610 170614 170620 170622 170628 170632 170634 170638 170640 170644 170646 170648 170649 170650 170652 170653 170654 170656 170658 170662 170664 170668 170670 170674 170680 170682 170688 170692 170694 170698 170704 170710 170712 170718 170722 170724 170730 170734 170740 170748 203614
沉淀物 | Al(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH))2 | Ni (OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
请根据以上信息和流程图,回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是除去含镍废催化剂中的Al、Al2O3.
(2)“酸浸”时所加入的酸是H2SO4_.酸浸后,滤液②中可能含有的金属离子是Ni2+、Fe2+.(用离子符号表示).
(3)“调pH为2-3的目的是防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解.
(4)步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、结晶、过滤.
(5)NiSO4在强碱溶液中用NaC1O氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH.该反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O.