(15分)草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)主要用于电镀工业。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:①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 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9。
(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右图。“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 。
(4)将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用乙醇洗涤、110 ℃下烘干,得草酸镍晶体。
①用乙醇洗涤的目的是 。
②烘干温度不超过110℃的原因是 。
(5)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下:
第1步:取“浸出液”, ,充分反应后过滤,以除去铁、铝元素;
第2步:向所得滤液中加入适量NH4F溶液,充分反应后过滤,得“溶液X”;
第3步: ,充分反应后过滤;
第4步:滤渣用稍过量硫酸充分溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。
①请补充完整相关实验步骤(可选试剂:H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)。
②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 。
高三化学实验题极难题
(15分)草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O)主要用于电镀工业。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:①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1.0 mol•L-1计算):
②Ksp(CaF2)= 1.46×10-10 Ksp(CaC2O4)= 2.34×10-9
(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 。
(4)将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用乙醇洗涤、110℃下烘干,得草酸晶体。
①用乙醇洗涤的目的是 ;
②烘干温度不超过110℃的原因是 。
(5)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下:
第1步:取“浸出液”, ,充分反应后过滤,以除去铁、铝元素;
第2步:向所得滤液中加入适量NH4F溶液,充分反应后过滤,得“溶液X”;
第3步: ,充分反应后过滤;
第4步:滤渣用稍过量硫酸充分溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。
①请补充完整相关实验步骤(可选试剂:H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)
②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
(15分)草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)主要用于电镀工业。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:①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 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9。
(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右图。“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 。
(4)将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用乙醇洗涤、110 ℃下烘干,得草酸镍晶体。
①用乙醇洗涤的目的是 。
②烘干温度不超过110℃的原因是 。
(5)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下:
第1步:取“浸出液”, ,充分反应后过滤,以除去铁、铝元素;
第2步:向所得滤液中加入适量NH4F溶液,充分反应后过滤,得“溶液X”;
第3步: ,充分反应后过滤;
第4步:滤渣用稍过量硫酸充分溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。
①请补充完整相关实验步骤(可选试剂:H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)。
②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)主要用于电镀工业。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:①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 |
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9。
(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右图。“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___________。
(4)将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用乙醇洗涤、110 ℃下烘干,得草酸镍晶体。
①用乙醇洗涤的目的是_________________。
②烘干温度不超过110℃的原因是_________________。
(5)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下:
第1步:取“浸出液”,___,充分反应后过滤,以除去铁、铝元素;
第2步:向所得滤液中加入适量NH4F溶液,充分反应后过滤,得“溶液X”;
第3步:___,充分反应后过滤;
第4步:滤渣用稍过量硫酸充分溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。
①请补充完整相关实验步骤(可选试剂:H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)。
②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是____。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O)可用于电镀工业,可用含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al、Fe的单质及其他不溶杂质(不溶于酸碱)。某小组通过查阅资料,设计了如下图所示的制备流程:
已知: Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15
(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是_______________________________。
(2)操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、________、________;操作c的名称为____________、____________、过滤、洗涤。
(3)固体①是______________;加H2O2的目的是(用离子方程式表示)_____________。
(4)调pH为2-3时所加的酸是________。
(5)操作b为调节溶液的pH,若经过操作b后溶液中c(Ni2+)=2mol·L-1,当铁离子恰好完全沉淀溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1时,溶液中是否有Ni(OH)2沉淀生成?________(填“是”或“否”)。
(6)NiSO4•7H2O可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型.NiMH中的M表示储氢金属或合金.该电池在放电过程中总反应的化学方程式是NiOOH+MH=Ni(OH)2+M,则NiMH电池充电过程中,阳极的电极反应式为_______。
高三化学推断题中等难度题查看答案及解析
硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O)可用于电镀工业,可用含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al、Fe的单质及其他不溶杂质(不溶于酸碱)。某小组通过查阅资料,设计了如下图所示的制备流程:
已知: Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15
(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是_______________________________。
(2)操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、________、________;操作c的名称为____________、____________、过滤、洗涤。
(3)固体①是______________;加H2O2的目的是(用离子方程式表示)_____________。
(4)调pH为2-3时所加的酸是________。
(5)操作b为调节溶液的pH,若经过操作b后溶液中c(Ni2+)=2mol·L-1,当铁离子恰好完全沉淀溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1时,溶液中是否有Ni(OH)2沉淀生成?________(填“是”或“否”)。
(6)NiSO4•7H2O可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型.NiMH中的M表示储氢金属或合金.该电池在放电过程中总反应的化学方程式是NiOOH+MH=Ni(OH)2+M,则NiMH电池充电过程中,阳极的电极反应式为_______。
高三化学推断题中等难度题查看答案及解析
硫酸镍(NiSO4)是一种重要的化工原料,广泛应用于电镀、医药、印染等工业。以含镍废催化剂(主要含Ni及少量的Al、Al2O3、Fe和其它不溶于酸、碱的杂质)为原料生产NiSO4·7H2O晶体的两种工艺流程如下:
流程一:
流程二:
已知:部分金属氢氧化物的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 |
回答下列问题:
(1)流程一中所用酸A和流程二中所用酸X___________(填“相同”或“不相同”);流程一中滤渣C和流程二中滤渣II___________(填“相同”或“不相同”)。流程二中滤渣I是___________。
(2)流程一中“碱浸”时发生反应的离子方程式为_________________、___________________。
(3)流程二中“净化除杂”包含了两步操作过程:第一步,加入氧化剂H2O2,发生反应的离子方程式是____________________________________________;第二步,调节溶液的pH。
(4)分析比较流程一中操作B和流程二中操作Y后,回答操作Y是___________、___________、过滤、洗涤、干燥,即得产物。
(5)由己知信息列式计算:常温下,Ni2+完全沉淀时的pH值___________。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
(14分)已知草酸镍晶体(NiC2O4,2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(成分主要为Ni,含有一定量的Al2O3、Fe、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如下表:
(1)请写出一种能提高酸浸速率的措施____。
(2)pH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)pH的调控范围为 ,试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成
(4)写出“沉镍”时反应的离子方程式 ,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-)>(写出计算式即可)。
(5)操作a的内容是 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
草酸镍晶体(NiC2O4 . 2H2O)常用于制镍催化剂。工业上利用镍废渣(主要含镍,还含有Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)提取草酸镍晶体的流程如下:
(1)镍废渣粉碎的目的为 。
(2)除铁时,控制不同的条件可以得到不同的滤渣2。已知滤渣2的成分与温度、PH的关系如图所示:
①若控制温度20℃、PH=5,则滤渣2的主要成分为 (填化学式)。
②若控制温度80℃、PH=4,写出该条件下发生反应的离子方程式: 。
(3)滤渣3的主要成分为 (填化学式)。
(4)沉镍时,判断Ni2+是否沉淀完全的方法是 。
(5)硫酸镍(NiSO4)用于化学镀镍时,常用甲醛做还原剂,若氧化产物为CO2,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(6)实验:
I.称量28.7g镀镍试剂,配成100ml溶液;
II.准确量取10.00ml溶液,用0.40mol.l-1的EDTA(Na2H2Y2)标准溶液滴定其中的Ni2+
(离子方程式为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液25.00ml;
①配制100ml的镀镍试剂时,需要的仪器除托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要 。
②该镀镍试剂的化学式为 。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
NiSO4易溶于水,其水溶液呈酸性,有毒。主要用于电镀工业,也是金属镍离子的来源。NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得.操作步骤如下:
(1)NiSO4水溶液呈酸性原因是_________________________;
(2)向滤液Ⅱ中加入H2O2的离子方程式:_________________________;
(3)调滤液ⅡpH的目的是除去Fe3+,原理是Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10﹣39,则该温度下上述反应的平衡常数K=______,设计实验证明Fe3+已除净_________________;
(4)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作的目的是______;
(5)从d(NiSO4溶液)经______、______、______洗涤、干燥等操作可得到NiSO4·6H2O晶体;
(6)为了提高产率,分离得到NiSO4·6H2O后剩余液体要循环使用,则应该回流到流程中的______位置(填a、b、c、d)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
【化学一选修2:化学与技术】(15分)三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的蓄电池材料。工业上利用镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍晶体(NiC2O4-2H2O),再高温煅烧草酸镍晶体制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。下列工艺流程示意图如下;
回答下列问题
(1)为提高酸溶操作中镍废料的转化率,可采取的措施有答出三条 。
(2)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为 。
(3)加入NH4F后除掉的杂质是____
(5)工业上还可用电解法制取Ni2O3。用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5,加入适量Na2S04后采用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO—,再把二价镍氧化为三价镍。当amol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过电子的物质的量为____。电解法制取Ni203的实际过程中,先获得一种结晶水合物,己知含1 mol Ni的诙结晶水合物中含有0.5 mol结晶水。取该化合物20.2 g进行充分加热,获得Ni203固体和0.2 mol水,则该结晶水合物的化学式为 .
高三化学简答题极难题查看答案及解析