某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示:
化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-39 | 10-34 | 10-15 |
现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体,其流程图如图:
回答下列问题:
(1)滤液中的阴离子为_____。
(2)“酸浸”所使用的酸为_____。
(3)“净化除杂”是为了除铁,需加入H2O2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为__;一段时间后。溶液中有气泡出现,并放热.随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__;然后调节pH就可使溶液中铁元素完全沉淀,若使其刚好沉淀完全(离子浓度为1.0×10-5mol/L),此时的pH=__(保留一位小数)
(4)“操作A”为_____、过滤、洗涤、干燥,即得产品。
(5)关于铁铝化合物的下列说法正确的是__(填序号)。
①配制FeCl3、AlCl3溶液时,均是先将固体FeCl3、AlCl3溶于较浓的盐酸,再用蒸馏水稀释到所需浓度
②FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3均可以通过化合反应生成
③利用氯水和KSCN溶液可以检验FeCl3溶液中有无Fe2+
④加热蒸干Al2(SO4)3溶液残留固体的成分为Al2O3
高二化学工业流程中等难度题
某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示:
化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-39 | 10-34 | 10-15 |
现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体,其流程图如图:
回答下列问题:
(1)滤液中的阴离子为_____。
(2)“酸浸”所使用的酸为_____。
(3)“净化除杂”是为了除铁,需加入H2O2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为__;一段时间后。溶液中有气泡出现,并放热.随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__;然后调节pH就可使溶液中铁元素完全沉淀,若使其刚好沉淀完全(离子浓度为1.0×10-5mol/L),此时的pH=__(保留一位小数)
(4)“操作A”为_____、过滤、洗涤、干燥,即得产品。
(5)关于铁铝化合物的下列说法正确的是__(填序号)。
①配制FeCl3、AlCl3溶液时,均是先将固体FeCl3、AlCl3溶于较浓的盐酸,再用蒸馏水稀释到所需浓度
②FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3均可以通过化合反应生成
③利用氯水和KSCN溶液可以检验FeCl3溶液中有无Fe2+
④加热蒸干Al2(SO4)3溶液残留固体的成分为Al2O3
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某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物在25℃时沉淀的pH和Ksp近似值如下表所示:
化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 7.6 | 2.7 | 3.5 | 7.0 |
沉淀完全时的pH | 9.6 | 3.7 | 4.8 | |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-39 | 10-34 | 10-15 |
现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体,其流程图如下:
(1)X酸的化学式为_________,滤渣Ⅱ成分的化学式为_____________________。
(2)上述表格中Ni(OH)2刚好沉淀完全时的pH为___________。
(3)“净化除杂”中包含了两步操作过程:第一步加入氧化剂,当加入H2O2溶液时,发生反应的离子方程式为_____________________;第二步是调节溶液的pH,其操作过程是_____________________________。
(4)“操作Y”为:加热浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥,即得NiSO4·7H2O晶体。
(5)某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl—,下图是双膜三室电沉积法回收废水中Ni2+的示意图。
①交换膜b为_____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②阳极反应式为_______________________。
③若阴极室得到29.5g的金属镍和0.2g的氢气,则阳极室的溶液质量减少______g。
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已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:_______________________________。
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式:_____________。
(3)“调pH”时pH的调控范围为__________________。
(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:________________________________,证明Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是______________________________,当Ca2+沉淀完全时,溶液中c(F-)>____________mol·L-1(写出计算式即可)。
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已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:_______________________________。
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式:_____________。
(3)“调pH”时pH的调控范围为__________________。
(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:________________________________,证明Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是______________________________,当Ca2+沉淀完全时,溶液中c(F-)>____________mol·L-1(写出计算式即可)。
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已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:______________。
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式:_____________。
(3)“调pH”时pH的调控范围为__________________。
(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:__________,当Ca2+沉淀完全时,溶液中 c(F-)>________mol·L-1(写出计算式即可)。
(5)操作a的内容是____________________。
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已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)在酸浸过程中会适当增大酸的浓度并不断快速搅拌,目的是______________。
(2)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:______________________________,当Ca2+沉淀完全时,溶液中 c(F-)> ________mol·L-1(写出计算式即可)。
(3)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的化学反应方程式:_______________________________。
(4)操作a的内容包括过滤,洗涤,干燥。请用简洁语言描述洗涤的方法是__________________________。
(5)“调pH”时pH的调控范围为______≤PH<6.8。
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已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)在酸浸过程中会适当增大酸的浓度并不断快速搅拌,目的是______________。
(2)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:______________________________,当Ca2+沉淀完全时,溶液中 c(F-)> ________mol·L-1(写出计算式即可)。
(3)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的化学反应方程式:_______________________________。
(4)操作a的内容包括过滤,洗涤,干燥。请用简洁语言描述洗涤的方法是__________________________。
(5)“调pH”时pH的调控范围为______≤PH<6.8。
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某化学小组通过查阅资料,设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如表:
(1)溶液①中的阴离子有_________,“酸浸”时所加入的酸是____________(填化学式)。
(2)加入H2O2时发生反应的离子方程式为________________________,操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是___________________。
(3)产品晶体中混有少量绿矾(FeSO4·7H2O),其原因可能是_______________(写出一点即可)。
称取50克该产品晶体配成100mL溶液,取20mL该溶液用0.1mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,消耗酸性KMnO4溶液10mL(Ni2+不被氧化),则该产品晶体的纯度是___________。
(4)NiSO4·7H2O可用于制备镍氢电池(NiMH),NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M=NiOOH+MH,则NiMH电池放电过程中正极电极反应式________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
锰的用途非常广泛,以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(1)步骤Ⅰ中,为加快溶浸速率,可采取的措施是: 。
(2)步骤Ⅱ中,须加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,则滤渣1的主要成分为 (填化学式)。已知MnO2的作用为氧化剂,则得到该滤渣1所涉及的离子方程式为 、 。
(3)步骤Ⅲ中,所加(NH4)2S的浓度不宜过大的原因是 。
(4)滤液2中,c(Co2+):c(Ni2+)= 。
(5)将质量为akg的碳酸锰矿经上述流程处理后得到单质Mn b kg。若每一步都进行完全,滤渣1为纯净物,质量为c kg,则原碳酸锰矿中MnCO3的质量分数为 。(用含a、b、c的式子表达,无需化简)
高二化学实验题困难题查看答案及解析
氧化锌为白色粉末,可用于皮肤病的治疗。提纯工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 8.2 | 8.9 |
(1)写出两种“酸溶”时可以加快反应速率的方法__________、__________。
(2)“反应Ⅰ”溶液的pH≈5,“反应Ⅰ”目的是除去Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ),写出“反应Ⅰ”中除去Mn(Ⅱ)的离子方程式:__________。
(3)“过滤Ⅱ”所得滤渣的成分为__________。
(4)向“过滤Ⅱ”所得滤液中滴加Na2CO3溶液,所得沉淀为ZnCO3,若反过来滴加,则沉淀中会含有Zn(OH)2。反过来滴加生成Zn(OH)2的原因是__________。
⑸“过滤Ⅲ”所得沉淀需进行洗涤,检查沉淀已经洗涤干净的方法是__________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析