(15分)草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O)主要用于电镀工业。某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol•L-1计算):
②Ksp(CaF2)= 1.46×10-10 Ksp(CaC2O4)= 2.34×10-9
(1)粉碎的目的是 。
(2)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图
“酸浸”的适宜温度与时间分别为 (填字母)。
| A.30℃、30min | B.90℃、150min |
| C.70℃、120min | D.90℃、120min |
(3)证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是 。
(4)将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用乙醇洗涤、110℃下烘干,得草酸晶体。
①用乙醇洗涤的目的是 ;
②烘干温度不超过110℃的原因是 。
(5)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下:
第1步:取“浸出液”, ,充分反应后过滤,以除去铁、铝元素;
第2步:向所得滤液中加入适量NH4F溶液,充分反应后过滤,得“溶液X”;
第3步: ,充分反应后过滤;
第4步:滤渣用稍过量硫酸充分溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。
①请补充完整相关实验步骤(可选试剂:H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)
②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 。
(7*1分)某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
(1)操作①的名称是,操作②的名称是。
(2)试剂a是,试剂b是,固体B是。(填化学式)
(3)加入试剂a所发生的离子方程式为:。
加入试剂b所发生的离子方程式为:。
(6*1分)下面是用98%的浓H2SO4(ρ="1.84" g/cm3)配制成0.5 mol/L的稀H2SO4 500 mL的操作,请按要求填空:
(1)浓硫酸的物质的量浓度为。
(2)所需浓H2SO4的体积为。
(3)将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100 mL水的里,并不断搅拌。
(4)冷却后,将上述溶液转移到中,用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液注入容量瓶中。
(5)加水至距刻度处,改用加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平,摇匀。
(6*1分)某溶液中含有SO42-、CO32-、Cl-三种阴离子。如果每次只检验一种离子,要↑
(1)先检验CO32-,加入试剂(或溶液),反应的离子方程式为;
(2)然后检验SO42,加入试剂(或溶液),反应的离子方程式为;
(3)最后检验Cl-,加入试剂(或溶液),反应的离子方程式为。
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
一种工业合成氨的简式流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:
ⅰCH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.4 kJ·mol-1
ⅱCO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
①对于反应ⅰ,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是___________。
a.升高温度b.增大水蒸气浓度
c.加入催化剂d.降低压强
②利用反应ⅱ,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图(b)坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属。某化学兴趣小组以硫酸铜为电解液电解精炼铜之后,将电解液过滤得到滤液A和阳极泥。该小组同学设计如下实验方案测定滤液A中Fe2+、Cu2+的浓度。
已知:Zn(OH)2可与NaOH反应生成溶于水的Na2ZnO2。
试回答下列问题:
(1)步骤2中涉及的操作是________、洗涤、晾干、称量;步骤4的操作依次是洗涤、灼烧、冷却、称量,在灼烧时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是____________(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
| A.烧杯 |
| B.坩埚 |
| C.表面皿 |
| D.泥三角 |
E.酒精灯
F.干燥器
(2)写出滤液B中加入H2O2发生反应的离子方程式_________________________________
(3)滤液A中c(Cu2+)=_______mol•L-1,c(Fe2+)=_______mol•L-1;若步骤4的操作中“灼烧”不够充分,则滤液A中c(Fe2+)_____________(填偏大“偏大”、“偏小”或“无影响”)。