组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积常数相关计算
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:402 题号:18423169
镍氢电池是一种新型绿色电池,利用废旧镍氢电池的金属电极芯(主要成分为 Ni(OH)2、Co(OH)2及少量铁、铝的氧化物等)生产硫酸镍、碳酸钴工艺流程如下图:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表:
离子Fe2+Fe3+Al3+Ni2+Co2+
开始沉淀时 pH6.31.53.46.27.15
完全沉淀时 pH8.32.84.78.99.15
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取金属电极芯时,提高浸取效率的方法有_______(写出一种合理方法即可),向 Co(OH)3 中加入H2O2 的目的是_______
(2)沉淀 A 的主要成分是_______(填化学式),“浸出液”调节 pH 的范围为_______
(3)“母液3”中控制Na2CO3用量使终点pH 为9.5,此时c(Co2+)小于_______mol∙L-1(已知:Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15)。
(4)用滴定法测定 NiSO4∙7H2O 产品中镍元素含量。取 2.00g 样品,酸溶后配成 100mL 溶液,取 20.00mL 于锥形瓶中进行滴定,滴入几滴紫脲酸胺指示剂,用浓度为 0.100mol∙L-1 的 Na2H2Y 标准液滴定,重复操作2~3 次,消耗 Na2H2Y 标准液平均值为 12.40mL。
已知:i. Ni2++H2Y2-=[NiY]2-+2H+;ii.   紫脲酸胺:紫色试剂,遇 Ni2+显橙黄色。
①滴定至终点的现象是_______;②样品中镍元素的质量分数为_______%(保留 3 位有效数字)。
(5)NiSO4 在强碱溶液中和 NaClO 反应,可制得碱性镍镉电池电极材料 NiOOH,该反应的离子方程式为_______

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解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐1】硫酸锰是一.种重要的化工原料,在农业、电化学和建筑等领域均有广泛应用。以含锰废料(含有MnO2、CuO、Fe和少量CaO)为原料制备MnSO4的一种流程如下:

已知:I .烧渣中含有MnO、CuO、Cu、Fe、CaO。
II.难溶电解质的溶度积常数如下表所示:
物质Mn(OH)2Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
溶度积常数(Ksp)1.9×10-131.8×10-162.2×10-204.0×10-38
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程加入煤粉的主要作用为___________________________
(2)“酸浸”时所加稀H2SO4不宜过量太多的原因为______________________________.滤渣1的主要成分为_____________________(填化学式)。
(3)“氧化”过程中主要反应的离子方程式为__________________
(4)“调pH为4”的目的为______________________;若“溶液”中c(Cu2+ )=0.022 mol/L,“滤液2”的体积是“溶液”体积的2倍,则“调pH为4”时Cu2+是否开始沉淀____________(通过计算说明)。
(5)(NH4)2S的电子式为___________________
(6)已知:(NH4)2SO4与MnSO4的溶解度曲线如图所示。“操作”主要包括蒸发浓缩_______、过滤 、洗涤、干燥;其中用乙醇代替水洗涤的原因为__________,需控制温度为____( 填选项字母)得到产品最多。
A.10℃                 B.40℃                    C.60℃                      D.100℃
2020-04-01更新 | 360次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
名校
解题方法
【推荐2】锰元素在炼钢等方面有着广泛的应用。以纤维素和软锰矿(主要成分为,含少量、FeO、、MgO等杂质)为主要原料,制备溶液的工艺流程如图所示:

请回答下列问题:
(1)Mn位于元素周期表中________区(按电子排布分区)。
(2)“酸浸”过程中,纤维素能将锰元素等还原。“氧化”过程的离子方程式为________________
(3)“沉铁”时,滴入适量氨水充分反应后,需将混合体系煮沸冷却后再过滤、煮沸的目的是________
(4)若“沉镁”前溶液中浓度为0.002mol/L,取等体积的NaF溶液与该溶液混合(假设混合前后溶液总体积不变),要使完全沉淀,则所加NaF溶液的浓度至少为________mol/L。[已知,]
(5)溶液中锰元素含量的测定:取溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴铬黑作指示剂,用标准液滴定至终点,消耗标准液15.00mL.
滴定原理如下:(蓝色)(红色)
(无色)(无色)

①滴定终点的颜色变化为________________
溶液中锰元素含量为________g/L。
(6)锰元素的氧化态—吉布斯自由能图如图所示,该图具有多方面的应用。

①可判断不同氧化态的锰元素在水溶液中的相对稳定性,由图可知,在酸性溶液中是锰的最稳定态,则在碱性溶液中________(写化学式)是锰的最稳定态。
②可预测歧化反应发生的可能性。若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的上方,则该氧化态不稳定,能发生歧化反应,生成其相邻两氧化态。反之,若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的下方,则该氧化态是相对稳定的。则由图可知,________(填“酸性”或“碱性”)环境中更易发生歧化反应该反应的离子方程式为________________
2023-03-14更新 | 416次组卷
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【推荐3】根据要求,回答下列问题:
I.二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4)等新型水处理剂可用于城市自来水的处理。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为和Fe3+
(1)如果以单位物质的量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么ClO2、Cl2、Na2FeO4三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是___________
(2)工业上以CH3OH和NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2,同时产生CO2气体。已知该反应分两步进行,第一步反应为
①第二步反应为___________(写离子方程式)。
②上述反应中,的作用是___________
II.金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比二价铬毒性高,更易被人体吸收且在体内蓄积。
(3)工业上处理含的酸性废水的方法如下:
①向含的酸性废水中加入FeSO4溶液,使全部转化为Cr3+,反应的离子方程式为___________
②调节溶液的pH,使Cr3+完全沉淀,请问溶液pH的最小理论值为___________。(已知常温下。离子浓度小于时可认为该离子沉淀完全)
(4)铬元素总浓度的测定:准确移取25.00mL含的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化成。煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉溶液为指示剂,向其中滴加0.015的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mol。
已知测定过程中发生的反应如下:
I.
II.
III. ,则废水中铬元素的总浓度为___________
2021-11-17更新 | 135次组卷
共计 平均难度:一般