题目内容

(选考)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、炭粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,并设计出相关实验流程图

已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+

②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如表所示:

M(OH)n

Ksp

pH

开始沉淀

沉淀完全

Al(OH)3

1.9×10-33

3.43

4.19

Fe(OH)3

3.8×10-38

2.53

2.94

Ni(OH)2

1.6×10-14

7.60

9.75

回答下列问题:

(1)根据表数据判断步骤②依次析出沉淀Ⅱ 和沉淀Ⅲ (填化学式),则pH1 pH2(填填“>”、“=”或“<”),控制两种沉淀析出可利用 。.

A.pH试纸 B.石蕊指示剂 C.pH计

(2)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4H2O>NiC2O42H2O,则反应③的化学方程式是 。第③步反应后,过滤沉淀时需要的玻璃仪器有 .若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因 、 。

(3)④中阳极反应产生的气体E为 ,验证该气体的试剂为 。

(4)试写出反应⑥的离子方程式_____________________________________________。

练习册系列答案
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(20分)某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体,流程如下:

(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19 g·mL-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有 、 。

(2)①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中,不需要的是 (填下列各项中序号)。

②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O。

欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是 (填下列各项中序号)。

a.FeCl3固体 b.CuCl2固体 c.蒸馏水

(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。

①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为:

第①步转化主要在200~300oC范围内进行,该步转化的化学方程式为 。

②300~400oC范围内,固体质量明显增加的原因是 ,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是 (填下列各项中序号)。

a.一阶段 b、二阶段 c、三阶段 d、四阶段

③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物。

a.装置组装完成后,应立即进行的一项操作是 。

b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为 溶液。

c.若原CuS矿样的质量为l0.0 g,在实验过程中,保持温度在760oC左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.0 g,则原矿样中CuS的质量分数为 。

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