【題目】醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)為原料，制取醋酸鎳的工藝流程圖如下：
T ℃時相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如下表：
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物質(zhì) | T ℃時溶解性(H2O) |
Fe3＋ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 |
Fe2＋ | 5.8 | 8.8 | NiF2 | 可溶 |
Al3＋ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 難溶 |
Ni2＋ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp＝1.00×10－5 |
(1)“酸浸”前將廢料粉碎，其目的是____________________。
(2)調(diào)節(jié)pH步驟中，溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是________________。
(3)濾渣1主要成分的化學式是CaSO4和_____，濾渣3主要成分的化學式______。
(4)寫出氧化步驟中加入H2O2發(fā)生反應的離子方程式：_______________。
(5)酸浸過程中，1 mol NiS失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應化學方程式：______________________。
(6)沉鎳過程中，若c(Ni2＋)=2.0 mol/L，欲使100 mL該濾液中的Ni2＋沉淀完全[c(Ni2＋)≤1.0×10－5 mol/L]，則需要加入Na2CO3(M=106 g/mol)固體的質(zhì)量最少為_____g。
(7)加入醋酸進行酸溶得到醋酸鎳溶液，一定條件指的是 ________、________過濾、洗滌、干燥得到醋酸鎳產(chǎn)品。
【答案】加快反應速度，提高鎳的浸出率 5.0≤pH<6.7 SiO2 CaF2 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O 31.8 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶
【解析】
制取醋酸鎳的工藝流程為：含鎳廢料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)粉碎，加硫酸和硝酸酸浸，NiS、Al2O3、FeO、CaO會發(fā)生反應，NiS、Al2O3、FeO產(chǎn)生相應的鹽進入溶液，SiO2不能反應，CaO反應后轉(zhuǎn)化為微溶于水的CaSO4，所以反應后過濾，濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣，浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+，加H2O2把溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，然后加NaOH調(diào)節(jié)pH，使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，所以濾渣2為Al(OH)3、Fe(OH)3，同時Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀，所以調(diào)節(jié)pH的范圍5.0≤pH<6.7，向溶液中加入NH4F，溶液中的Ca2+與F-會發(fā)生反應產(chǎn)生CaF2沉淀，過濾，濾渣3為CaF2，向濾液中加碳酸鈉生成NiCO3沉淀，過濾，濾渣中加醋酸溶解，生成(CH3COO)2Ni溶液，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到(CH3COO)2Ni固體。
(1)“酸浸”前將廢料粉碎，其目的是可增大固體接觸面積，從而提高了鎳的浸出率。
(2)H2O2把溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，然后加NaOH調(diào)節(jié)pH，使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，所以濾渣2為Al(OH)3、Fe(OH)3，同時Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀，所以調(diào)節(jié)pH的范圍5.0≤pH<6.7。
(3)根據(jù)上述分析可知濾渣1主要成分的化學式是CaSO4和SiO2，向含有Ni2+的濾液中加入NH4F，溶液中的Ca2+與F-會發(fā)生反應產(chǎn)生CaF2沉淀，所以濾渣3主要成分的化學式CaF2。
(4)在氧化步驟中，加入H2O2，可以發(fā)生氧化還原反應，把Fe2+氧化為Fe3+，反應的離子方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(5)在用H2SO4、HNO3進行酸浸過程中，1 mol NiS失去6NA個電子，被氧化產(chǎn)生NiSO4，同時得到SO2、NO兩種無色有毒氣體。該反應化學方程式：NiS+H2SO4+2HNO3=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O。
(6)已知NiCO3的Ksp=1.0×10-5，使100ml該濾液中的Ni2+沉淀物完全，則c(Ni2+)≤10-5mol/L，溶液中c(CO32-)=
mol/L=1.0mol/L，與Ni2+反應的n(CO32-)=2mol/L×0.1L=0.2mol，則加入的碳酸鈉的總物質(zhì)的量：n(CO32-)=0.2mol+1.0mol/L×0.1L=0.3mol，所以需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少m(Na2CO3)=0.3mol×106g/mol=31.8g；
(7)加入醋酸進行酸溶得到醋酸鎳溶液，將該溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后過濾、洗滌、干燥得到醋酸鎳產(chǎn)品。
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【題目】下列有關(guān)敘述中正確的是( )
A.等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應是后者大
B.達到最強烈爆炸點時，CH4與O2的體積之比等于1：3
C.甲烷與氯氣發(fā)生取代反應，其氯代產(chǎn)物與HCl分離可采用水洗法
D.甲烷為正四面體結(jié)構(gòu)而不是平面四邊形結(jié)構(gòu)的事實是：CHCl3只有一種結(jié)構(gòu)
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【題目】某工廠用軟錳礦
主要為
，含雜質(zhì)
和閃鋅礦主要為ZnS，含雜質(zhì)
共同生產(chǎn)干電池的原料Zn和，同時獲得一些副產(chǎn)品，工藝流程如下：
已知：硫酸浸取液的主要成分為
、
、
、
“浸取“時發(fā)生的反應中，還原產(chǎn)物為______填化學式
“凈化除雜”時，加入的物質(zhì)X可能為______填選項字母
A.
B.
“電解”時，發(fā)生反應的化學方程式為______
從
，溶液中得到芒硝晶體
，需要進行的實驗操作有______、______過濾、洗滌、干燥等
和的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝主要經(jīng)歷礦石焙燒、硫酸浸出、電解等過程，與傳統(tǒng)工藝相比，該工藝流程的優(yōu)點為______
已知：
的電離常數(shù)
，
，
的pH______
填“或“
”
在廢水處理領(lǐng)域中常用將
轉(zhuǎn)化為MnS除去，向含有
廢水中通人一定量的氣體，調(diào)節(jié)溶液的
，當
濃度為
時，開始沉淀，則
______。
已知：
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【題目】分析下列反應并按要求填空。
（1） 鐵與氯氣在一定條件反應，寫出化學反應方程式 _________________其中氧化劑是____________；發(fā)生氧化反應的是____________，當1molFe反應時轉(zhuǎn)移_____mol電子
（2）取少量鐵與氯氣反應得到的固體溶于水，分裝在兩只試管中，若向其中一支試管滴加KSCN溶液，則溶液變成_____色。向另一支試管滴加NaOH溶液，現(xiàn)象為_________________ 離子反應的方程式為______________________。
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【題目】一定溫度下，向容積固定為a L的密閉容器中充入1 mol X氣體和2 mol Y氣體，發(fā)生反應X(g)＋2Y(g) 
2Z(g)，此反應達到平衡狀態(tài)的標志是( )
A. 容器內(nèi)氣體密度不隨時間變化 B. 容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化
C. 容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2 D. 單位時間內(nèi)消耗0.1 mol X，同時生成0.2 mol Z
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【題目】將含有C．H、O的有機物3.24 g，裝入元素分析裝置，通入足量的O2使它完全燃燒，將生成的氣體依次通過氯化鈣干燥管A和堿石灰干燥管B。測得A管質(zhì)量增加了2.16g，B管增加了9.24g。已知該有機物的相對分子質(zhì)量為108。
（1）燃燒此化合物3.24g，須消耗氧氣的質(zhì)量是多少______？
（2）求此化合物的分子式______？（要有簡單計算過程）
（3）該化合物1分子中存在1個苯環(huán)和1個羥基，試寫出它的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式______。（計算要有文字說明過程）
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【題目】對于苯乙烯（
）有下列敘述：① 能使酸性KMnO4溶液褪色；② 能使溴的四氯化碳溶液褪色；③ 可溶于水；④ 可溶于苯中；⑤ 能與濃硝酸發(fā)生取代反應；⑥ 所有的原子可能共平面。其中正確的是（ ）
A. ①②③④⑤ B. ①②⑤⑥ C. ①②④⑤⑥ D. 全部正確
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【題目】甲烷催化裂解是工業(yè)上制備乙炔的方法之一。回答下列問題：
(1)已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=－890 kJ·mol－1
C2H2(g)+
O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH2=－1 300 kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH3=－572 kJ·mol－1
則2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g) ΔH=________kJ·mol－1。
(2)某科研小組嘗試利用固體表面催化工藝進行CH4的裂解。
①若用
和
分別表示CH4、C2H2、H2和固體催化劑，在固體催化劑表面CH4的裂解過程如圖所示。從吸附到解吸的過程中，能量狀態(tài)最低的是________(填字母)。
②在恒容密閉容器中充入a mol甲烷，測得單位時間內(nèi)在固體催化劑表面CH4的轉(zhuǎn)化率[α(CH4)]與溫度(t)的關(guān)系如圖所示，t0 ℃后CH4的轉(zhuǎn)化率突減的原因可能是_______。
(3)甲烷分解體系中幾種氣體的平衡分壓(p，單位為Pa)與溫度(t，單位為℃)的關(guān)系如圖所示：
①t1 ℃時，向V L恒容密閉容器中充入0.12 mol CH4，只發(fā)生反應2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)，達到平衡時，測得p(C2H4)=p(CH4)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為________。(保留3位有效數(shù)字)若改變溫度至t2 ℃，CH4以0.01mol/(L· s)的平均速率增多，則t1________t2(填“>”“=”或“<”)。
②在圖中，t3 ℃時，化學反應2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的壓強平衡常數(shù)Kp=____。
(4)工業(yè)上，以石墨為電極，電解亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]溶液可以制備鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]，可用于檢驗Fe2+}，陽極的電極反應式為____________。
(5)設計如圖實驗探究犧牲陽極的陰極保護法原理：
操作 | 現(xiàn)象 |
(i)取鐵極附近的溶液于試管中，滴加鐵氰化鉀溶液 | 無明顯現(xiàn)象 |
(ii)在U形管鐵極附近滴加鐵氰化鉀溶液 | 產(chǎn)生藍色沉淀 |
得出結(jié)論：①鋅______保護鐵；(填“能”或“不能”)
②產(chǎn)生藍色沉淀可以得出鐵被鐵氰化鉀氧化生成______。
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【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4）是新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下：
回答下列問題：
(1)反應①應在溫度較低的情況下進行，因溫度較高時NaOH與Cl2反應生成NaClO3，寫出溫度較高時反應的離子方程式____________。
(2)在溶液I中加入NaOH固體的目的是_______（填字母）。
A．與反應液I中過量的Cl2繼續(xù)反應，生成更多的NaClO
B．NaOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率
C．為下一步反應提供堿性的環(huán)境
D.使NaClO3轉(zhuǎn)化為NaClO
(3)反應的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖1為不同的溫度下，不同質(zhì)量濃度的Fe(NO3)3對K2FeO4生成率的影響；圖2為一定溫度下，F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時，NaClO濃度對K2FeO4的生成率的影響。
工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為_______，此時Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液的最佳質(zhì)量濃度之比為_____。
(4)反應③中的離子反應方程式為_________________；溶液Ⅱ中加入飽和KOH得到濕產(chǎn)品的原因是__________________。
(5)高鐵酸鉀作為水處理劑是能與水反應其離子反應是：4FeO42-+l0H2O=4Fe(OH)3（膠體）十3O2↑+8OH-。則其作為水處理劑的原理是：①_______________；②_______________。
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