金屬鎳硬而有延展*並具有鐵磁*,能夠高度磨光和抗腐蝕。圖11是一種以含鎳廢料(主要是NiO,含少量FeO、Si...
問題詳情:
金屬鎳硬而有延展*並具有鐵磁*,能夠高度磨光和抗腐蝕。圖11是一種以含鎳廢料(主要是NiO,含少量FeO、SiO2等雜質)製備Ni的流程:
已知:室溫下難溶物的溶度積資料如下表:
化合物 | Ni(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-15 | 10-15 | 10-38 |
(1)濾渣1的主要成分為_____________(填化學式)。
(2)實驗中需用0.8mol/L的稀硫*800mL,若用98%的濃硫*(ρ=1.84g·mL-l)來配製,量取濃硫*
時,需使用的量筒的規格為_________(填序號)。
A.10mL B.20mL C.50mL D.l00tnL
(3)用離子方程式解釋加入H2O2的作用:_________________。
(4)滴加氨水調節至pH為_________時,鐵剛好沉澱完全;若繼續滴加氨水至pH為_____________時,鎳開始沉澱(假定Ni2+濃度為)。若上述過程中沒有“氧化”步驟,其後果是_______________。
(5)電解制備鎳的反應原理如圖12所示,則A電極的反應式為2H++2e-=H2↑和___________________。
(6)若用a kg含鎳廢料(含NiO 80%)製備Ni,最終得到產品6 kg,則產率為_____________。
【回答】
【*】 (1). SiO2 (2). C (3). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4). 3 (5). 7 (6). Ni2+和Fe2+分離不開 (7). Ni2++2e−=Ni (8).
【解析】本題考查化學工藝流程,(1)NiO和FeO都是鹼*氧化物,SiO2屬於**氧化物,SiO2不與稀硫*反應,因此濾渣1的成分是SiO2;(2)實驗室沒有800mL的容量瓶,應用1000mL的容量瓶,根據稀釋前後溶質物質的量或質量不變,因此有1000×10-3×0.8=V(H2SO4)×1.84×98%/98,解得V(H2SO4)=43mL,因此選用大而接近的量筒,即選用50mL的量筒,故選項C正確;(3)*溶後溶液中含有金屬陽離子是Ni2+和Fe2+,Fe2+具有還原*,因此加入H2O2的目的是氧化Fe2+,便於除去鐵元素,與H2O2發生的離子反應方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(4)鐵元素剛好沉澱完全,此時溶液的c(Fe3+)=10-5mol·L-1,根據Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-),代入數值,解得c(OH-)=10-11mol·L-1,則c(H+)=10-3mol·L-1,即pH=3,鎳元素開始出現沉澱,依據Ksp=c(Ni2+)×c2(OH-),代入數值,c(OH-)=10-7mol·L-1,則c(H+)=10-7mol·L-1,即pH=7;如果沒有氧化步驟,Fe2+開始出現沉澱,Ksp=c(Fe2+)×c2(OH-),代入數值,c(OH-)=10-7mol·L-1,則c(H+)=10-7mol·L-1,即pH=7,其結果是. Ni2+和Fe2+分離不開;(5)根據A電極反應式,推出A電極為*極,根據電解原理,製備金屬鎳,因此A電極反應式為2H++2e-=H2↑,Ni2++2e-=Ni;(6)理論上產生Ni的質量為a×103×80%×59/75g,合a×80%×59/75kg,產率為×100%=。
知識點:電化學 膠體
題型:填空題
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