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.
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 |
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).
(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).
掌握仪器的名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础,下图为两套实验装置。
(1)写出下列仪器的名称:
①____________;②____________;④____________;
(2)仪器①~④中,使用时必须检查是否漏水的有____________(填序号)。
(3)若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物,还缺少的仪器有____________ ,_________________;将仪器补充完整后进行的实验操作的名称为____________。
(4)现需配制250 mL0.2 mol/L NaCl溶液,装置II是某同学转移溶液的示意图,图中的错误是__________________________________。
欲除去硝酸钾固体中混有的少量氯化钾杂质(1)向溶解后的溶液中加入适量的溶液,使氯化钾转化为沉淀。(填化学式)
(2)将混合液进行过滤,过滤装置和操作如图所示,指出图中的两处错误:
①____________________________________;
②____________________________________。
(9分)为比较Fe3+、Cu2+和MnO2对H2O2分解反应的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙、丙所示的实验。请回答相关问题:
(1)同学X观察甲中两支试管产生气泡的快慢,由此得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。其结论________(填“合理”或“不合理”)。理由是_______________________。
(2)同学Y利用乙装置,测定相同时间内产生气体的体积,从而探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。试回答下列问题:
①仪器A的名称是________。
②除了必要的试剂和图乙所示的仪器外,还有一样不能缺少的实验用品是___________。
③实验时组装好装置乙,关闭A的活塞,将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是_______________________。
④测定气体体积时,是否需要事先排除乙装置内的空气________(填“需要”或“不需要”)。
(3)同学Z利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL 双氧水一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]和
时间(t/min)的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是________mL。
②b________(填“大于”、“小于”或“等于”)90 mL。
③同学Z除了探究MnO2对H2O2分解速率的影响情况,
还可得出________对H2O2分解速率的影响情况。
用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大、偏小、无影响”)
(4)如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等、不相等”),所求中和热(填“相等、不相等”)。
(12分)丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行:
C4H10C2H6+C2H4, C4H10
CH4+C3H6。
下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。(注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O,G后面装置与答题无关,省略)
按上图连好装置后,需进行的实验操作有:①给D、 G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等 ……
⑴这三步操作的先后顺序依次是____ ▲_____。
⑵氧化铝的作用是___ ▲_,写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式 ▲
⑶B装置所起的作用是____________ ▲______。
⑷若对E装置中的混合物(溴水足量),再按以下流程实验:
①操作I、操作II分别是▲、 ▲
②已知D的氢核磁共振谱图上只有一种峰,则D的结构简式 ▲
③Na2SO3溶液的作用是 ▲
(5)假定丁烷完全裂解,当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g, G装置的质量减少了1.76 g,则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比n (CH4) : n (C2H6) =___▲___(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)