题目内容
8.NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等.可以电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得.工艺流程如图:请回答下列问题:
(1)用稀硫酸溶解废渣时,为了提高浸取速率可采取的措施有加热或搅拌或增大硫酸浓度等(任写一点).
(2)向滤液中滴入适量的Na2S溶液,目的是除去Cu2+、Zn2+,写出除去Cu2+的离子方程式:S2-+Cu2+=CuS↓.
(3)上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是Na2SO4、NiSO4.
(4)确定步骤四中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是上层清液呈无色.
(5)操作Ⅰ的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂:6mol•L-1的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸):
①过滤,并用蒸馏水洗净沉淀;
②向沉淀中加6 mol•L-1的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解;
③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4•6H2O晶体;
④用少量乙醇洗涤NiSO4•6H2O晶体并晾干.
分析 废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素的化合物杂质),在硫酸溶解调节pH后过滤后除去不溶于铁离子,滤液含有二价铁离子、三价铬离子、铜离子、锌离子等杂质,加入硫化钠可除去铜离子、锌离子,然后加H2O2是将二价铁氧化成三价铁,再通过调节pH值2~4使三价铁和三价铬都以氢氧化物的沉淀而除去,滤液Ⅲ含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,再加碳酸钠沉淀二价镍,过滤、洗涤,然后与硫酸反应生成NiSO4晶体,
(1)搅拌固体和液体的混合物,升高温度、增大浓度等,可加快反应速率;
(2)加Na2S,易生成CuS沉淀;
(3)经过加入Na2S、H2O2、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等化合物的杂质,滤液中含有可溶性硫酸盐;
(4)含有Ni2+的溶液显绿色;
(5)向含有NiSO4溶液中加碳酸钠,得到NiCO3沉淀,过滤、洗涤,向沉淀中加硫酸溶解,得到NiSO4溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得NiSO4•6H2O晶体.
解答 解:废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等元素的化合物杂质),在硫酸溶解调节pH后过滤后除去不溶于铁离子,滤液含有二价铁离子、三价铬离子、铜离子、锌离子等杂质,加入硫化钠可除去铜离子、锌离子,然后加H2O2是将二价铁氧化成三价铁,再通过调节pH值2~4使三价铁和三价铬都以氢氧化物的沉淀而除去,滤液Ⅲ含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,再加碳酸钠沉淀二价镍,过滤、洗涤,然后与硫酸反应生成NiSO4晶体,
(1)搅拌固体和液体的混合物,升高温度、增大浓度等,可加快反应速率,所以为了提高浸取率可采取的措施有加热或搅拌或增大硫酸浓度等;
故答案为:加热或搅拌或增大硫酸浓度等;
(2)加Na2S,易生成CuS沉淀,反应的离子方程式为S2-+Cu2+=CuS↓,
故答案为:S2-+Cu2+=CuS↓;
(3)经过加入a2S、H2O2、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等杂质,滤液中含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,
故答案为:Na2SO4、NiSO4;
温度较高时,H2O2分解,加6%的H2O2时,温度不能过高,故答案为:减少过氧化氢的分解;
(4)含有Ni2+的溶液显绿色,当溶液由绿色变为无色,说明镍离子已经完全沉淀;
故答案为:上层清液呈无色;
(5)向含有NiSO4溶液中加碳酸钠,得到NiCO3沉淀,过滤、洗涤,向沉淀中加硫酸溶解,得到NiSO4溶液,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作得NiSO4•6H2O晶体,则从溶液中提取硫酸镍的步骤为:
①过滤,并用蒸馏水洗净沉淀;
②向沉淀中加6 mol•L-1的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解;
③蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得NiSO4•6H2O晶体;
④用少量乙醇洗涤NiSO4•6H2O晶体并晾干.
故答案为:过滤,并用蒸馏水洗净沉淀;向沉淀中加6 mol•L-1的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解.
点评 本题考查物质的分离提纯的实验方案的设计,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,题目难度较大,明确实验的目的和原理是解答该题的关键,注意把握基本实验操作.
| X | Y | ||
| Z | W | ||
| T |
| A. | X氢化物的沸点一定比Y氢化物的沸点高 | |
| B. | Z的最高价氧化物的水化物酸性一定比W的强 | |
| C. | XZ2、XW4与Na2O的化学键类型相同 | |
| D. | 根据元素周期律,可以推测存在T3Y4、TZ2和TW4 |
A(s)+2B(g)?C(g)+D(g),经反应5min后,测得C的浓度为0.3mol•L-1.则下列说法中正确的是( )
| A. | 5 min内D的平均反应速率为0.02 mol•L-1•min-1 | |
| B. | 5 min内A的平均反应速率为0.06 mol•L-1•min-1 | |
| C. | 经5 min后,向容器内再加入C,正反应速率变小 | |
| D. | 平衡状态时,生成1 mol D时同时生成1 mol A |
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 容积 | 0.5L | 0.5L | V |
| 温度 | T1℃ | T2℃ | T1℃ |
| 起始量 | 2molC 1molH2O | 1molCO 1molH2 | 4molC 2molH2O |
| A. | 甲容器中,反应在前15min的平均速率v(H2)=0.1 mol•L-1•min-1 | |
| B. | 丙容器的体积V>0.5L | |
| C. | 当温度为T1℃时,反应的平衡常数K=4.5 | |
| D. | 乙容器中,若平衡时n(H2O)=0.4 mol,则T1<T2 |
| A. | 用玻璃棒蘸取新制氯水,滴在pH试纸上,然后与比色卡对照,可测定新制氯水的pH | |
| B. | 向10mL 0.1 mol/L的AgNO3溶液中滴加10滴0.1 mol/L的NaCl溶液,有白色沉淀生成,再向其中滴加0.1 mol/L的KI溶液,沉淀变为黄色,说明相同温度下AgCl溶解度大于AgI的溶解度 | |
| C. | 向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液,振荡,再加入0.5 mL有机物Y,加热,未出现砖红色沉淀,说明Y中不含醛基 | |
| D. | 取少量卤代烃Y在碱性溶液中水解,用硝酸酸化至酸性,再滴加AgNO3溶液,生成淡黄色沉淀,说明卤代烃中含有溴元素 |
| A. | 向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 | |
| B. | 向未知溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生,加入盐酸,沉淀不消失 | |
| C. | 向未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 | |
| D. | 向未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生 |
| A. | 图1表示KNO3的溶解度曲线,图中a点表示的溶液通过升温可以得到b点 | |
| B. | 图2表示某一放热反应,若使用催化剂E1、E2、△H都会发生改变 | |
| C. | 图3表示向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加稀盐酸时,产生CO2的情况 | |
| D. | 图4表示向100 mL 0.1 mol/L的AlCl3和0.1 mol/L的NH4Cl混合溶液中滴加1 mol/L的NaOH溶液时n(Al3+)和n(AlO2-)的变化情况 |
| A. | 分子式为C10H16 | |
| B. | 它的一种同分异构体可能是苯的同系物 | |
| C. | 能与溴水发生加成反应 | |
| D. | 属于烃,难溶于水 |