NiSO4?6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由
電鍍廢渣(除含Ni外,還含有Cu、Zn、Fe等雜質)為原料獲得。有關工藝流程如圖1:
【資料】①Ni能與稀硫酸反應生成NiSO4和H2;
②H2O2溶液能將FeSO4氧化成Fe2(SO4)3;
③NiCO3是一種不溶于水、易溶于強酸的淺綠色沉淀;
④堿性條件下NiSO4轉化為Ni(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”時向廢渣中加入足量稀硫酸的目的是 使廢渣充分反應或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應使廢渣充分反應或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應。
(2)“除鋅”時發(fā)生復分解反應,濾渣Ⅱ的成分是 ZnSZnS(填化學式)。
(3)“氧化”時發(fā)生的反應為H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+aH2O,則a=22。加入H2O2溶液時,溫度不能太高的原因是 溫度過高H2O2會分解,降低原料利用率溫度過高H2O2會分解,降低原料利用率。
(4)“除鐵”時,控制不同的條件可以得到不同的濾渣Ⅲ。已知濾渣Ⅲ的成分與溫度、pH的關系如圖2所示,圖中陰影部分是黃鐵礬鈉沉淀【化學式為:Na2Fe6(SO4)4(OH)12】。下列說法正確的是 BDBD(填字母)。
A.FeOOH中鐵元素為+2價
B.Fe2O3固體為紅棕色
C.若在20°C時,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4時除去鐵,此時溶液中出現(xiàn)的沉淀是FeOOH和Fe(OH)3
D.工業(yè)生產(chǎn)中若保持溶液的pH為1.8左右、溫度為85~95°C時得到沉淀為黃鐵礬鈉
(5)“沉鎳”時生成NiCO3沉淀的化學方程式為 NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4。在“沉鎳”時,若將NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中,會生成 Ni(OH)2Ni(OH)2(填化學式),不能得到NiCO3。
(6)由NiCO3沉淀制得NiSO4?6H2O晶體的實驗步驟為:向沉淀中加入 硫酸硫酸溶液,直至恰好完全溶解,轉化為NiSO4溶液;蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾過濾、洗滌并晾干。
(7)現(xiàn)有含Ni 20%的電鍍廢渣100 kg,經(jīng)過上述工業(yè)制得NiSO4?6H2O 78.9 kg,則Ni的利用率為 88.5%88.5%。
已知:①NiSO4?6H2O的相對分子質量為263;②利用率=實際產(chǎn)品中某元素的質量原料中某元素的質量×100%
實際產(chǎn)品中某元素的質量
原料中某元素的質量
【考點】物質的相互轉化和制備.
【答案】使廢渣充分反應或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應;ZnS;2;溫度過高H2O2會分解,降低原料利用率;BD;NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4;Ni(OH)2;硫酸;過濾;88.5%
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:100引用:3難度:0.4
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1.閱讀下面科普短文,結合所學知識回答相關問題:
氟元素是世界上最活潑的非金屬元素。氟氣是一種淡黃色,劇毒的氣體。因為它的毒性和化學性質特別活潑,它的研究過程特別艱辛。
最早,在1774年瑞典化學家舍勒在研究硫酸與螢石(主要成分CaF2)的反應時發(fā)現(xiàn)HF。而后法國化學家蓋?呂薩克等繼續(xù)進行提純氫氟酸的研究,發(fā)現(xiàn)了氫氟酸對玻璃以及硅酸鹽反應的本質:CaSiO3+6HF═CaF2+SiF4↑+3H2O;SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O。
1813年戴維,1836年喬治?諾克斯及托馬士?諾克斯,1850年弗累密,1869年哥爾,一批科學家都踴躍嘗試制備出氟單質,最終卻都因條件不夠或無法分離而失敗。而他們本身都因長期接觸含氟化合物中毒而健康受損。
1886年的6月,弗累密的學生,莫瓦桑總結了前人分離氟元素失敗的原因,并以他們的實驗方案作為基礎,剛開始曾選用低熔點的三氟化磷 及三氟化砷進行電解,陽極上有少量氣泡冒出,但仍腐蝕鉑電極,而且大部分氣泡仍未升上液面就被液態(tài)氟化砷吸收而無法制得氟氣。
最后,莫瓦桑又采用液態(tài)氟化氫 作電解質,在其中加入氟氫化鉀(KHF2)使它成為導電體;以鉑制U形管盛載電解液,鉑銥合金作電極材料,螢石制作管口旋塞,接合處以蟲膠封固,電降槽(鉑制U形管)以氯乙烷(C2H5Cl)作冷凝劑,實驗進行時,電解槽溫度降至-23℃。6月26日那天開始進行實驗,陽極放出了氣體,他把氣流通過硅時燃起耀眼的火光,根據(jù)他的報告:被富集的氣體呈淡黃色,氟元素終于被成功分離。
莫瓦桑發(fā)現(xiàn)氟的成就,1906年獲諾貝爾化學獎。他因長期接觸一氧化碳及含氟的劇毒氣體,健康狀況較常人先衰,1907年2月20日與世長辭,年僅54歲。
后來,科學家們發(fā)現(xiàn)氫氟酸是一種弱酸,具有極強的腐蝕性,能強烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。如吸入蒸氣或接觸皮膚會造成難以治愈的灼傷。氟離子進入血液或組織可與其鈣鎂離子結合,使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂,量大的話直接堵塞血管,直接或間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的功能,導致低血鈣,低血鎂綜合征。
根據(jù)上述內(nèi)容,回答下列問題。
(1)莫瓦桑在制備氟氣的過程中采用液態(tài)氟化氫,而不能用氟化氫溶液來制備氟氣的原因之一是氟氣會與水反應,反應很復雜,其中一個反應是氟氣與水生成了氫氟酸和氧氣,試寫出化學方程式
(2)制得的氟氣與氫氣在暗處就發(fā)生爆炸,可以推測,該反應是
(3)在進行氟化氫和氟氣的相關實驗中,必須做好防護,并在通風櫥中進行,萬一有皮膚接觸,應立即
(4)電子級氫氟酸作為氟精細化學品的一種,主要用于去除氧化物,是半導體制作過程中應用最多的電子化學品之一,廣泛應用于集成電路、太陽能光伏和液晶顯示屏等領域。在生產(chǎn)和運輸過程中,氫氟酸可以用以下哪種材料保存:
A.塑料瓶
B.密封玻璃瓶
C.金或鉑制作的瓶
(5)人的牙齒的化學成分為羥基磷酸鈣[Ca10(PO4)6(OH)2],常喝酸性飲料或口腔中殘留的酸性物質都會造成齲齒。如果刷牙使用含氟牙膏(含氟化鈉)可以保護牙齒,其原理是生成了溶解度更小的Ca5(PO4)3F,寫出相應的化學方程式
(6)氟比洛芬分子式為C15H13FO2,白色或類白色結晶性粉末。用于治療風濕性關節(jié)炎,能明顯減輕癥狀。還可以用于牙科領域小手術后的鎮(zhèn)痛消炎。以及治療急性痛風,效果優(yōu)于阿司匹林(C9H8O4)。下列說法正確的是
A.氟比洛芬由15個碳元素、13個氫元素、1個氟元素和2個氧元素組成
B.阿司匹林由9個碳原子、8個氫原子和4個氧原子構成
C.阿司匹林中碳、氫、氧三種元素的質量比為27:2:16
D.氟比洛芬中氫元素的質量分數(shù)大于氟元素的質量分數(shù)發(fā)布:2024/12/27 8:0:2組卷:42引用:1難度:0.5 -
2.硅單質及其化合物應用范圍很廣。請回答下列問題:
(1)制備硅半導體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當前制 備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如圖:
①寫出由純SiHCl3,制備高純硅的化學反應方程式_
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質,寫出配平的化學反應方程式
(2)石英砂的主要成分是二氧化硅,高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料----光導纖維。二氧化硅和二氧化碳一樣,也能與氫氧化鈉溶液生成硅酸鈉(其水溶液稱水玻璃)和水。請寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學方程式發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:23引用:1難度:0.5 -
3.波爾多液含氫氧化鈣、氫氧化銅和硫酸鈣等物質,是農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑。一種生產(chǎn)波爾多液的工藝流程如圖。
(1)“煅燒”的化學方程式為
(2)“混合”時不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過程中發(fā)生復分解反應的化學方程式為
(5)“混合”后得到的波爾多液溫度明顯高于室溫,原因是
(6)用發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:50引用:2難度:0.5
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