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题文

草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂,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:①Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9
②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1.0mol·L-1计算)。

金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
Al3+
3.0
5.0
Ni2+
6.7
9.5

(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           。将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用75%乙醇溶液洗涤、110 ℃下烘干,得草酸镍晶体。用75%乙醇溶液洗涤的目的是                        
(4)在除铁和铝工序中,应先加入H2O2氧化,再加氢氧化镍调节pH值的范围为         。第2步中加入适量NH4F溶液的作用是                         
(5)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解可重新制得单质镍催化剂,写出该制备过程的化学方程式:                                    
(6)已知废镍催化剂中镍的质量分数为5.9%,则100kg废镍催化剂最多可制得    kg草酸镍晶体(Ni:59,C:12,H:1,O:16)。

科目 化学   题型 实验题   难度 困难
知识点: 常见气体制备原理及装置选择
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I. 下列实验操作或对实验事实的描述不正确的是(填序号)
①分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
②向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,以制备Fe(OH)3胶体
③石油的分馏实验中,需将温度计的水银球插入液面以下以控制液体温度
④用瓷坩埚熔化各种钠的化合物
⑤测溶液大致的pH:用玻璃棒蘸取溶液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
⑥向NaOH溶液中滴加Al2(SO43溶液和向Al2(SO43溶液中滴加NaOH溶液现象不同
⑦可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫
II. (6分)某同学设计了如图所示的套管实验装置(部分装置未画出)来制备SO2并利用实验现象来检验其还原性,制备SO2时选用的试剂为Cu和浓H2SO4。回答下列问题:

(1)写出制取SO2的化学方程式:
(2)该反应中浓H2SO4表现的化学性质有
(3)该同学利用实验现象来检验SO2的还原性,则选用的试剂为
A.双氧水(H2O2) B.品红溶液 C.酸性高锰酸钾溶液
检验SO2还原性的试管中的现象为

工业上常用铁质容器盛装冷的浓酸。为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷得浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是
(2)称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+,需要进行的实验操作、现象和结论是_。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外,还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。

①认为气体Y中还含有CO2的理由是(用化学方程式表示)。
②装置A中试剂的作用是
③为确认CO2的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是

用18mol/L的浓硫酸配制100mL 1mol/L硫酸:
①用量筒量取浓硫酸的体积应为mL,将浓硫酸缓缓倒入盛水的烧杯中后__ __(填“应该”或“不应”)用少量蒸馏水洗涤量筒2~3次并将洗涤溶液也倒入烧杯中。
②若实验仪器有: A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶 E.10mL量筒 F. 胶头滴管 G. 50mL烧杯 H. 100mL容量瓶
实验时应选用的仪器有(填入编号)
③定容时,若俯视液面,则所配溶液浓度 ____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”);若不小心加水超过了容量瓶刻度线,应
A.用胶头滴管将多余溶液吸出 B.加热容量瓶使水挥发 C.重新配制

某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3;乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为
(2)两同学利用右图所示装置进行测定

①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为过滤、洗涤、干燥。
②装置E中碱石灰的作用是
③实验过程中有以下操作步骤:
a.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应 
b.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气
c.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气
正确的顺序是(填选项序号,下同)。若未进行步骤,将使测量结果偏低。
④若沉淀样品的质量为m g,装置D的质量增加了n g,则沉淀中CuCO3的质量分数为
(3)丙同学认为还可以通过测量CO2的体积或测量来测定沉淀中CuCO3的质量分数。

(8分)为了探究铁与氯气反应制取氯化铁的实验,某同学甲设计了如下的实验方案。其实验装置如下图,加热装置省略。已知:氯化铁易溶于水,熔、沸点低,受热易变为气态,而遇冷又易变为固态。

(1)试管B中的现象是___________________,
反应的离子方程式:_____________________________。
(2)试管C中氢氧化钠溶液的作用___________________________________。
(3)某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁,为了探究生成物中是否含有氯化亚铁(假设铁已完全反应),请你设计实验方案

(4)氯化铁易溶于水,熔、沸点低,受热易变为气态,而遇冷又易变为固态,故认为甲同学上述实验装置有缺陷。你认为丙同学判断的依据是:     

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