实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是 。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为 。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
7.7 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价: (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol·L-1,则Ca2+的浓度为 mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为 。
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1) 实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则甲醇的燃烧热ΔH=。
(2)今有如下两个热化学方程式:则ab(填>, =" ," <)
H2(g)+O2(g) = H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g) = H2O(l)ΔH2=b kJ·mol-1
(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
391 |
945 |
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a 的值:(写出 + 或-)。
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的反应热△H =。
(7分)某含氧有机化合物,它的相对分子质量为88.0,含C的质量分数为68.2%,含H
的质量分数为13.6%,经红外光谱测定含有一个羟基,核磁共振氢谱显示该分子中有3个
甲基,且有三种不同环境的氢原子,
(1)其分子式为______,结构简式为____________。
(2)其同分异构体中与其含有相同官能团的共有___种(不含此有机物,填数字)。
已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,其原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1—18列中的第8列元素。D的原子序数比E小6,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。请回答:
(1)
A与B形成的化合物在固态时的晶体类型是;A与B形成的化合物
比A与C形成的化合物熔点要____(填高、低)
(2)写出C的单质与水反应的离子方程式;
(3)如图所示,D跟B形成的离子化合物的化学式为;鉴别该离子化合物是否为晶体,最可靠的科学方法是,该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3,B、D两元素的相对原子质量分别为b、c,则晶胞的体积是cm3(只要求列出算式)。
(8分)⑴键线式表示的分子式;名称是。
⑵中含有的官能团的名称为。
⑶用价层电子对互斥理论推测下列分子的空间构型:
SO2 ________; HCHO___________.
⑷重结晶的首要工作是选择适当的溶剂,要求该溶剂:
a.杂质在此溶剂中溶解度______________ 。
b.被提纯的物质在此溶剂中溶解度__________________。
Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能(I)数据列于下表:
元素 |
25Mn |
26Fe |
|
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
3248 |
2957 |
回答下列问题:
(1)Mn元素外围电子层的电子排布式为,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此,你的解释是。
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物,则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是。
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为 晶体。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为。