(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 。
普通泡沫灭火器内的玻璃筒里盛Al2(SO4)3溶液,铁筒中盛NaHCO3溶液,其反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不能把Al2(SO4)3溶液盛在铁筒中的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
不用溶解度较大的Na2CO3代替NaHCO3的原因是
________________________________________________________________________。
水解反应是广泛存在的一类反应,盐的水解即为一例。越弱越水解是盐水解的重要规律,如NaCl不水解,MgCl2水解,而同浓度的AlCl3水解程度比MgCl2高。从同周期中元素金属性递变规律看H4SiO4的酸性更弱,因而SiCl4水解更完全。
(1)请写出下列化学方程式:
①SiCl4水解:
________________________________________________________________________;
②PCl5水解:
________________________________________________________________________。
(2)Mg3N2及CaC2与水反应也可看做水解,注意以下规律:
Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑
写出下列化学方程式:
①Ca3P2与水反应:
________________________________________________________________________;
②Mg3C2与水反应:
________________________________________________________________________。
已知25 ℃时0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)上述两种解释中________(填“甲”或“乙”)正确。
(2)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol·L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的________(填写编号字母),然后测定溶液的pH。
A.固体CH3COOK | B.固体CH3COONH4 |
C.气体NH3 | D.固体NaHCO3 |
(3)若________(填“甲”或“乙”)的解释正确,溶液的pH应________(填“增大”、“减小”或“不变”)(已知25 ℃ 时,CH3COONH4溶液呈中性)。
(4)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5 L混合溶液。判断:
①溶液中共有________种粒子。
②溶液中有两种粒子的物质的量的和一定等于0.010 mol,它们是________和________。
③溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=________mol。
装置如图1所示,三个连通的烧瓶里盛有二氧化氮和四氧化二氮的混合气体。然后用夹子夹住橡皮管,把左边的烧瓶放在热水里,把右边的烧瓶放在冰水(冷水)里,把中间的烧瓶放在室温水里,观察混合气体颜色的变化是:左边混合气体受热颜色变________,右边混合气体遇冷颜色变________,中间混合气体颜色无变化。
实验装置如图2所示,先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里,可以观察到混合气体颜色无变化,接着向左边烧杯里加入固体氢氧化钠,向右边烧杯里加入固体NH4NO3,不断搅拌直至溶液饱和,可以看到,随着固体的加入左边的混合气体颜色变________,右边的混合气体颜色变________,中间混合气体颜色不变。
某化学反应:2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1中,反应在10至20 min时间内A的平均速率为________mol·L-1·min-1。
(2)在实验2中,A的初始浓度c2=__________mol·L-1,反应经20 min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是
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(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3________v1(填“>”、“=”或“<”),且c3________1.0 mol·L-1(填“>”、“=”或“<”)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填“吸热”或“放热”)。理由是________________________________________________________________________
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