镍催化剂广泛应用于工业生产.利用废弃的含镍催化剂(含Al2O3.Ni.Fe.SiO2及少量的CaO)可制备金属镍.其制备工艺流程如图1所示:已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10.Ksp(NiC2O4)=4.05×10-10回答下列问题:(1)该工艺提取Ni的效率关键在于“酸浸的效率.写出能增大酸浸速率的措施有适当增大硫酸浓度升高温度．� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．镍催化剂广泛应用于工业生产，利用废弃的含镍催化剂（含Al₂O₃、Ni、Fe、SiO₂及少量的CaO）可制备金属镍，其制备工艺流程如图1所示：已知：K_sp（CaF₂）=1.46×10^-10，K_sp（NiC₂O₄）=4.05×10^-10

回答下列问题：
（1）该工艺提取Ni的效率关键在于“酸浸”的效率，写出能增大酸浸速率的措施有适当增大硫酸浓度
升高温度（写出两种即可）．“滤渣i”的成分为二氧化硅．
（2）“除铁、铝”操作中加入Ni（OH）₂的目的是调节溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺转化为沉淀．
（3）分离“滤渣ii”中两种成分的简单方法是加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得到氢氧化铁，在滤液中通入过量的二氧化碳，过滤得到氢氧化铝．
（4）“除钙”操作中加入NH₄F的离子方程式为2F^-+Ca²⁺=CaF₂↓，NH₄F的电子式为

（5）如果“沉镍”操作后测得滤液中C₂O₄^2-的浓度为0.0900mol•L^-1，则溶液中c（ Ni²⁺）=4.5×10^-9mol/L．
（6）草酸镍晶体（NiC₂O₄•nH₂O）在隔绝空气、高温分解时的质量损失率与温度的关系如图2所示：
通过计算可知n=2，草酸镍晶体受热分解制镍的化学方程式为NiC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ni+2CO₂↑．

分析废镍催化剂粉碎，增大与硫酸的接触面积，SiO₂不与硫酸反应，滤渣i为二氧化硅，过滤得到滤液中含有NiSO₄、FeSO₄、Al₂（SO₄）₃、CaSO₄及过量的硫酸，加入的是H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入Ni（HO）₂调节5.0＜pH＜6.7，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀、Al³⁺转化为Al（OH）₃沉淀，过滤除去，滤液中含有NiSO₄、CaSO₄，向滤液中加入NH₄F，除去Ca²⁺，过滤，再向滤液中加入（NH₄）₂C₂O₄，得到草酸镍沉淀，再过滤、洗涤、干燥得草酸镍晶体，加入分解得到Ni．
（1）增大硫酸浓度、升高温度也可以增大酸浸速率；“滤渣i”的成分为二氧化硅；
（2）加入Ni（HO）₂调节溶液pH，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀、Al³⁺转化为Al（OH）₃沉淀，过滤除去，
（3）“滤渣ii”中含有氢氧化铁、氢氧化铝，用氢氧化钠溶解，过滤得到氢氧化铁，滤液中通入二氧化碳得到氢氧化铝；
（4）加入适量NH₄F溶液，生成CaF₂沉淀；NH₄F由铵根离子与氟离子构成；
（5）根据K_sp（NiC₂O₄）=c（C₂O₄^2-）×c（ Ni²⁺）═4.05×10^-10计算；
（6）第一过程为失去结晶水，根据质量损失率计算n的值；第二过程为NiC₂O₄分解生成Ni，由C、O原子之比可知同时生成二氧化碳．

解答解：废镍催化剂粉碎，增大与硫酸的接触面积，SiO₂不与硫酸反应，滤渣i为二氧化硅，过滤得到滤液中含有NiSO₄、FeSO₄、Al₂（SO₄）₃、CaSO₄及过量的硫酸，加入的是H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，加入Ni（HO）₂调节5.0＜pH＜6.7，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀、Al³⁺转化为Al（OH）₃沉淀，过滤除去，滤液中含有NiSO₄、CaSO₄，向滤液中加入NH₄F，除去Ca²⁺，过滤，再向滤液中加入（NH₄）₂C₂O₄，得到草酸镍沉淀，再过滤、洗涤、干燥得草酸镍晶体，加入分解得到Ni．
（1）适当增大硫酸浓度、升高温度也可以增大酸浸速率；二氧化硅不硫酸反应，“滤渣i”的成分为二氧化硅，
故答案为：适当增大硫酸浓度、升高温度；二氧化硅；
（2）加入Ni（HO）₂调节溶液pH，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀、Al³⁺转化为Al（OH）₃沉淀，过滤除去，
故答案为：调节溶液pH，使Fe³⁺、Al³⁺转化为沉淀；
（3）“滤渣ii”中含有氢氧化铁、氢氧化铝，分离方法为：加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得到氢氧化铁，在滤液中通入过量的二氧化碳，过滤得到氢氧化铝，
故答案为：加入过量的氢氧化钠溶液，过滤得到氢氧化铁，在滤液中通入过量的二氧化碳，过滤得到氢氧化铝；
（4）加入适量NH₄F溶液，生成CaF₂沉淀，反应离子方程式为：2F^-+Ca²⁺=CaF₂↓，NH₄F由铵根离子与氟离子构成，电子式为，
故答案为：2F^-+Ca²⁺=CaF₂↓；；
（5）C₂O₄^2-的浓度为0.0900mol•L^-1，根据K_sp（NiC₂O₄）=c（C₂O₄^2-）×c（ Ni²⁺）=4.05×10^-10，可知c（ Ni²⁺）=4.5×10^-9mol/L，
故答案为：4.5×10^-9mol/L；
（6）第一过程为失去结晶水，则$\frac{18n}{59+24+64+18n}$=19.7%，解得n=2，
第二过程为NiC₂O₄分解生成Ni，由C、O原子之比可知同时生成二氧化碳，反应方程式为：NiC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ni+2CO₂↑，
故答案为：2；NiC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ni+2CO₂↑．

点评本题考查物质制备工艺流程，涉及物质分离提纯、条件控制、溶度积有关计算等，关键是对工艺流程的理解，注意控制溶液pH除去杂质离子，除杂原则不能引入新的杂质，题目难度中等．

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	A．	电子层数：X＞Y＞Z		B．	气态氢化物稳定性：XH₃＜YH₃＜ZH₃
	C．	原子序数：X＜Y＜Z		D．	元素的非金属性强弱：X＜Y＜Z

6．下列变化需要加入氧化剂才能实现的是（　　）

CO₃^2-→CO₂

11．

高锰酸钾是一种重要的化学试剂，其溶液不是很稳定，在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气，在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢，见光分解速度加快．
（1）高锰酸钾溶液应配成中性溶液并保存在棕色试剂瓶中（填保存的注意事项）．
（2）请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na₂C₂O₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式：
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺--2Mn²⁺+CO₂↑+8H₂O
（3）某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程，将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中（温度相同，并不断振荡时），记录的现象如表：

滴入高锰酸钾溶液的次序（每滴溶液的体积相同）	高锰酸钾溶液紫色褪去的时间
先滴入第1滴	1min
褪色后再滴入第2滴	15s
褪色后再滴入第3滴	3s
褪色后再滴入第4滴	1s

请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因反应生成的Mn²⁺对反应有催化作用，且c（Mn²⁺）大催化效果更好．
（4）该学习小组在获取了上述经验和结论以后，用稳定的物质草酸钠Na₂C₂O₄（相对分子质量134.0）来标定高锰酸钾溶液的浓度．他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液，每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO₄溶液滴定．
①高锰酸钾溶液应装在丙（填图中的仪器编号）．
②若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测KMnO₄浓度偏低的是AC．
A．未润洗盛放KMnO₄的滴定管 B．滴定前尖嘴部分无气泡，滴定终点时出现气泡
C．定容时，俯视刻度线 D．锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
③该滴定达到终点的标志为逐滴滴入高锰酸钾溶液，当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色，最终消耗KMnO₄溶液20.00mL（多次测定的平均值），则KMnO₄溶液的浓度为0.0200mol/L（取4位有效数字）．

18．已知：可逆反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H＜0．现有甲、乙两个容积相同且不变的真空密闭容器，向甲容器中加入1mol N₂（g）和3mol H₂（g），在一定条件下发生反应，达到平衡时放出热量为Q₁kJ．在相同条件下，向乙容器中加入2mol NH₃（g）并发生反应，达到平衡时吸收热量为Q₂kJ，若Q₁=3Q₂．下列叙述中正确的是（　　）

	A．	Q₁+Q₂=92.4
	B．	达平衡时甲、乙中NH₃的体积分数乙＞甲
	C．	达到平衡后，再向乙中加入0.25mol N₂（g）、0.75mol H₂（g）和1.5mol NH₃（g），平衡向生成N₂的方向移动
	D．	达平衡时甲中N₂的转化率为25%