NiSO4?6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)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(zhì))為原料獲得。有關(guān)工藝流程如圖1:
【資料】①Ni能與稀硫酸反應(yīng)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(qiáng)酸的淺綠色沉淀;
④堿性條件下NiSO4轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”時(shí)向廢渣中加入足量稀硫酸的目的是 使廢渣充分反應(yīng)或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應(yīng)使廢渣充分反應(yīng)或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應(yīng)。
(2)“除鋅”時(shí)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),濾渣Ⅱ的成分是 ZnSZnS(填化學(xué)式)。
(3)“氧化”時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+aH2O,則a=22。加入H2O2溶液時(shí),溫度不能太高的原因是 溫度過高H2O2會(huì)分解,降低原料利用率溫度過高H2O2會(huì)分解,降低原料利用率。
(4)“除鐵”時(shí),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(guān)系如圖2所示,圖中陰影部分是黃鐵礬鈉沉淀【化學(xué)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(jià)
B.Fe2O3固體為紅棕色
C.若在20°C時(shí),用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4時(shí)除去鐵,此時(shí)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(shí)得到沉淀為黃鐵礬鈉
(5)“沉鎳”時(shí)生成NiCO3沉淀的化學(xué)方程式為 NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4。在“沉鎳”時(shí),若將NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中,會(huì)生成 Ni(OH)2Ni(OH)2(填化學(xué)式),不能得到NiCO3。
(6)由NiCO3沉淀制得NiSO4?6H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟為:向沉淀中加入 硫酸硫酸溶液,直至恰好完全溶解,轉(zhuǎn)化為NiSO4溶液;蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)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(duì)分子質(zhì)量為263;②利用率=實(shí)際產(chǎn)品中某元素的質(zhì)量原料中某元素的質(zhì)量×100%
實(shí)際產(chǎn)品中某元素的質(zhì)量
原料中某元素的質(zhì)量
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備.
【答案】使廢渣充分反應(yīng)或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應(yīng);ZnS;2;溫度過高H2O2會(huì)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(diǎn)評(píng)】
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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.氧化鎂在醫(yī)藥等行業(yè)應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)室以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3,其他雜質(zhì)不溶于水和酸) 為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖1:
(1)為了提高“酸浸”的效果,可采取的措施有:適當(dāng)升高溫度、
(2)“氧化”過程中,將FeSO4全部轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,然后加氨水,調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為對(duì)應(yīng)離子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ 開始沉淀時(shí)的pH 2.7 7.9 9.4 完全沉淀時(shí)的pH 3.7 9.6 11.4
(4)煅燒過程存在以下反應(yīng):
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑800℃
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑800℃
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑800℃
已知:①硫在常溫下是一種淡黃色固體,硫的熔點(diǎn)約為115.2℃,沸點(diǎn)約為444.7℃;②高錳酸鉀溶液與SO2反應(yīng)會(huì)褪色,且只吸收SO2,不吸收CO2; ③堿溶液既吸收SO2,又吸收CO2.利用如圖2裝置對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)并收集。
①集氣瓶B中盛放的溶液是
a.Ca(OH)2溶液
b.KMnO4溶液
c.NaOH溶液
d.BaCl2溶液
②裝置D的作用是發(fā)布:2024/12/25 16:0:1組卷:127引用:2難度:0.5 -
2.硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問題:
(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)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(xué)反應(yīng)方程式_
②整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出配平的化學(xué)反應(yīng)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(dǎo)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(qǐng)寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學(xué)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(zhì),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(xué)方程式為
(2)“混合”時(shí)不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時(shí)需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過程中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)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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