碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料。以含镍(Ni2+)废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下:
(1)加入Na2CO3溶液时,确认Ni2+已经完全沉淀的实验方法是 。
(2)已知Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,欲使NiSO4溶液中残留c(Ni2+)≤2×10-5 mol·L-1,调节pH的范围是 。
(3)写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式: 。
(4)若加热不充分,制得的NiOOH中会混有Ni(OH)2,其组成可表示为xNiOOH·yNi(OH)2。现称取9.18 g样品溶于稀硫酸,加入100 mL 1.0 mol·L-1 Fe2+标准溶液,搅拌至溶液清亮,定容至200 mL。取出20.00 mL,用0.010 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,用去KMnO4标准溶液20.00 mL,试通过计算确定x、y的值(写出计算过程)。涉及反应如下(均未配平):
NiOOH+Fe2++H+—Ni2++Fe3++H2O Fe2++MnO4-+H+—Fe3++Mn2++H2O
(10分)某温度下,在一密闭容器中充入一定量CO2,并加入足量铁粉,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),测得CO2和CO浓度随时间的变化如图所示:
(1)0~8 min,v(CO)=______________________mol·L-1·min-1。
(2)下列措施中,能够改变平衡时c(CO)/c(CO2)的比值的是________(填选项字母)。
A.温度 | B.铁粉的量(足量) | C.压强 | D.CO的量 |
(3)已知:反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表:
温度/K |
K1 |
K2 |
973 |
1.47 |
2.38 |
1 173 |
2.15 |
1.67 |
根据表中数据,计算反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的K3
①温度为973 K时:K=_______________;
②温度为1 173 K时:K=________________;
③反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(10分)在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是________;
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量________,密度________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将________(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度________(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。
(8分)为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量________(填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过________转化成________释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式:_____________________________________。
用Na2CO3·10H2O晶体配制0.08 mol·L-1的Na2CO3溶液500 mL,按要求回答下列问题:
(1)除托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒外,还缺少的必要仪器为,用托盘天平称量的晶体质量为。
(2)将下列操作填写完整:将晶体溶解、冷却后进行转移时,需用玻璃棒;转移完毕,用少量蒸馏水洗涤2~3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中。
(3)判断下列操作对所配溶液的浓度产生的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
①称量前Na2CO3·10H2O晶体已失去了部分结晶水。
②转移前容量瓶未进行干燥,瓶内有少量蒸馏水残留。
③定容时俯视刻度线。
市售的氯化钾中所含杂质为Na+、Mg2+与SO42-,提纯过程如下(所用试剂均足量):
(1)操作Ⅰ所用的全部玻璃仪器有,操作Ⅱ的完整步骤为。
(2)滤渣a的主要成分化学式是,对滤渣b高温加热最终能得到种氧化物。
(3)检验BaCl2溶液是否加入过量,其详细操作过程为,产品KCl晶体可能仍含少量NaCl,检验的方法是。