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)。
(12 分)某工业残渣主要成分为 Fe2O3(含有少量 FeO、Cu、Mg 等杂质)某课外兴趣小组利用该残渣制取Fe2O3粉末的实验流程如下:(说明:流程中向黄色溶液中加入MgO的目的是调节溶液的酸碱性,使Fe3+生成沉淀而Mg2+不沉淀)
请回答下列问题:
(1)加入足量稀盐酸后,发生化学反应的类型有 (填写代号)。
A.置换反应 |
B.化合反应 |
C.分解反应 |
D.复分解反应 |
E.氧化还原反应
(2)加入适量氯水的作用是 ;
(3)写出灼烧红褐色沉淀时发生反应的化学方程式 。实验室灼烧红褐色沉淀可选用的装置是 (填序号)。
(4)若向黄色溶液中加入过滤①后的滤渣发生反应的离子方程式为 。
(5)检验黄色溶液中 Fe3+是否完全沉淀的方法是:取过滤②后的少量滤液于试管中, (请补充完整实验操作、现象、结论)。
回答实验室配制0.1 mol/L的NaOH 溶液480 mL实验中的下列问题。
(1)需NaOH g。
(2)有以下仪器:①烧杯②100 mL量筒③1000 mL容量瓶④500 mL容量瓶⑤玻璃棒 ⑥托盘天平。
配制时,必须使用的仪器有 ,还缺少的仪器是 。
(3)下列称量NaOH 的操作中,正确的是 (填序号,下同)
①把NaOH直接放在托盘上称量 ②把NaOH放在纸上称量
③把NaOH放入烧杯中称量
(4)使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
(5)配制过程中,下列操作会引起浓度偏高的是 。
①未洗涤烧杯、玻璃棒
②NaOH溶液未冷却至室温就转移到容量瓶中
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④称量NaOH的时间太长
⑤定容时俯视刻度
四氯化锡常用于染色的媒染剂等,工业上常用氯气与金属锡反应制备四氯化锡。已知SnCl4为无色液体,熔点-33℃,沸点114℃,极易水解,在潮湿的空气中发烟。实验室可用下列装置合成四氯化锡(夹持装置略)。
(1)装置D的名称为 ;
(2)冷凝水应从 (填“a”或“b”)口进入F中;
(3)装置A中固体B为黑色粉末,写出烧瓶中发生反应的化学反应方程式为 ;
(4)假设没有装置C,在D中除生成SnCl4外,可能得到的副产物为 ;
(5)装置E中加热的目的是 、 ;
(6)装置H中盛放足量的FeBr2溶液可吸收尾气中的氯气,其反应的离子反应方程式为 。
(7)该实验装置存在设计缺陷,你的改进措施为 。
(8)若装置A中标准状况下生成6.72L气体,假设不计气体损耗且Sn足量,反应完毕后在G 中锥形瓶里收集到37.20 g SnCl4,则SnCl4的产率为 (已知SnCl4相对分子质量为261)。
乙醇氧化后可生成乙醛,某研究性学习小组的同学通过查阅资料获得信息:
①乙醛的沸点是20.8℃,它在溶液中易被氧化,氧化产物的沸点是117.9℃;
②久置的乙醛水溶液会产生分层现象,下层为水溶液,上层无色油状液体为乙醛的环状聚合物(C2H4O)n,该聚合物的沸点比水的沸点高,分子中无醛基;
③利用反应:(C2H4O)nnC2H4O △H<0,可从久置的乙醛水溶液中提取乙醛(仍得到乙醛的水溶液)。
根据上述信息,用如图装置提取乙醛,请回答下列问题:
(1)写出乙醇氧化成乙醛的化学方程式: ;
(2)将混合物加热至沸腾,(C2H4O)n缓缓分解,把生成的气体导入锥形瓶中:
①若实验过程中不使用冷凝管冷却,随着蒸发的进行,溶液中有黑色物质和刺激性气味气体生成。用化学方程式表示这一现象: ;
②当锥形瓶内导管口气泡越来越少时,表明大部分乙醛已蒸出,实验结束。拆除实验装置的第一步操作是: ;
(3)当n=3时,试写出(C2H4O)n的结构简式 ;
(4)设计一简单实验证明久置的乙醛是否被氧化(写出简要操作步骤、使用的试剂、实验现象和结论): 。
(14分)某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.
分组实验 |
催化剂 |
|
① |
10mL 5% H2O2溶液 |
无 |
② |
10mL 2% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10mL 5% H2O2溶液 |
1mL 0.1mol•L﹣1FeCl3溶液 |
④ |
10mL 5%H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL 0.1mol•L﹣1FeCl3溶液 |
⑤ |
10mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL 0.1mol•L﹣1FeCl3溶液 |
(1)写出实验③中H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目: .
(2)实验①和②的目的是 .
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论.资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解.为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是 .
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1.分析上图能够得出的实验结论: 环境能增大H2O2分解的速率; 环境能减小H2O2分解速率.
(4)将0.1g MnO2粉末加入50mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示.解释反应速率变化的原因: ,计算H2O2的初始物质的量浓度为 .(保留两位有效数字,在标准状况下测定)