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,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图:
请回答下列问题:
(1)溶解废渣常用一定浓度的稀硫酸,用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有: 。
(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: 。
(3)在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃时加入NaOH调节pH,除去铁和铬。此外,除去铁还常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下图是温度—pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域(已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp = 2.64×10−39)。下列说法正确的是______(选填序号)。
a.FeOOH中铁为+2价
b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10−27
c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
d.工业生产中常保持在85~95℃生成黄铁矾钠,此时水体的pH约为1.2~1.8
(4)上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是_________________。
(5)确定步骤④中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是 。
(6)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__________________________________;
②__________________________________;
③ ;
④用少量乙醇洗涤NiSO4•6H2O晶体并晾干。
.(8分)某铅蓄电池的正、负极标记被磨损。试用下图装置设计实验,识别出此铅蓄电池的正负极。
(1)若A接E,B接F,而B电极出现,反应式为,则说明F为正极;
(2)某学生试图用上述装置,根据电极上析出的物质的质量来测定阿伏加德常数的值。通电时间t s,测定通过电路的电流强度为I。精确测得A电极析出铜的质量的操作包括以下几步:
①低温烘干电极后称量
②用蒸馏水清洗电解后的电极
③称量电解前的电极质量
④再次低温烘干后称量
正确的操作顺序是;
(3)若经过上述操作测定生成铜的质量为mg,试列出计算阿伏加德罗常数的表达式(已知一个电子电量为):
=
.(8分)设计实验证明弱酸的酸性:醋酸>碳酸>硼酸。提供的试剂有:溶液、
溶液、
溶液、硼酸(
)溶液、
溶液、
溶液。
(1)证明酸性醋酸>碳酸的操作方法是(简述):,化学方程式是。
(2)证明酸性:碳酸>硼酸的操作方法是(简述):,得出“酸性碳酸>硼酸”的结论的现象或理由是(简述)。
为测定碳酸钙的纯度(设含杂质SiO2),某兴趣小组的同学设计了如下几个实验方案:
方案Ⅰ
①称取碳酸钙样品M g
②用c1mol/L的盐酸V1 mL(过量)溶解样品
③取溶解后的溶液体积的十分之一,用c2 mol/L的NaOH溶液滴定,恰用去V2 mL。
方案Ⅱ
①称取碳酸钙样品M g
②高温煅烧直至质量不再改变,冷却后称量,剩余固体质量为M1 g
方案Ⅲ
①称取碳酸钙样品M g
②加入足量c mol/L的盐酸V mL使之完全溶解
③过滤并取滤液
④在滤液中加入过量c1 mol/L的Na2CO3溶液V1 mL
⑤将步骤④中的沉淀滤出、洗涤、干燥、称重,质量为M1 g。
根据以上实验方案,回答以下问题:
(1)方案Ⅰ中计算碳酸钙纯度的的公式为_________________________________。
(2)方案Ⅱ中的“冷却”应如何操作?________________;理由是_______________________。
(3)方案Ⅲ中不需要的数据是_____________(填选项编号)。
A.c、V B.c1、V1C.M1 D.M
(4)方案Ⅲ中为了减少实验误差,必要的操作是_______________(填选项编号)。
A.精确测定Na2CO3溶液的体积V1 mL
B.精确配制Na2CO3溶液,使其浓度为c1 mol/L
C.将步骤③所得沉淀洗涤,洗涤液并入④中
(5)请再设计一个实验方案:________________________________。
实验室现有:未知浓度的烧碱溶液100mL;能随时提供CO2的发生装置; 50mL量筒; 200mL烧杯。请仅利用上述药品和仪器制备较纯净的纯碱溶液。
某学生要用50 mL NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液,已知CO2气体在通入NaOH溶液过程中极易生成NaHCO3,且无明显现象。
实验室有下列试剂:①未知浓度的NaOH溶液 ②37%的盐酸 ③37%的硫酸 ④14%的盐酸 ⑤大理石⑥饱和NaHCO3溶液
实验室有下列仪器:量筒,烧杯,橡皮管,玻璃导管,分液漏斗,烧杯,洗气瓶,酒精灯。
已知下表中各物质在常温时的溶解度(g/100 g H2O)
Na2CO3 |
NaHCO3 |
NaCl |
Na2SO4 |
NaHSO4 |
NaOH |
15.9 |
8.4 |
35 |
35.5 |
20 |
40 |
本实验除了下面图给的仪器外,还应有: (仪器安装补完整)。
实验为保证制得Na2CO3的纯度,应选用的药品,除①外,还应需要: 。
简要叙述实验步骤,直到制得纯碳酸钠溶液 。
根据给出的溶解度表,若保证在配制过程中不会有晶体析出,所用氢氧化钠溶液中含NaOH的质量分数的最大值是多少(写出计算步骤和必要的文字说明)?