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:597 题号:20208573
某催化剂主要含Ni、Ni(OH)2、NiS及少量Zn、Fe、CuO、CaO、SiO2等杂质,从中制备金属Ni的工艺流程如下:

   

物质NiSZnSCuSFeSCaF2
(20℃)
回答下列问题:
(1)为提高废镍催化剂的浸出速率,可采取的措施有_____(答一条即可)。
(2)反应的平衡常数K=_____。滤渣1的成分除CuS外还有_____
(3)NaClO氧化的离子方程式为_____
(4)室温下用有机萃取剂HDEHP萃取金属离子的萃取率随溶液pH的变化如下左图。“萃取”时应调节溶液pH的最佳范围是_____

   

(5)若用Na2CO3溶液“沉镍”会产生。为测定其组成,进行下列实验:称取干燥沉淀样品3.41g,隔绝空气加热,剩余固体质量随温度变化的曲线如上图所示(300~480℃、500~750℃条件下加热,收集到的气体产物均各只有一种,750℃以上残留固体为NiO)。则样品的化学式为_____
(6)“分解”时通N2的作用是_____

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【推荐1】草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)主要用于电镀工业。某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物、SiO2、CaO等,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):

已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+
开始沉淀pH7.23.72.27.5
完全沉淀pH8.74.73.29.0
②CaF2的溶解度小于CaC2O4
③NiSO4·7H2O易溶于水,难溶于乙醇
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的作用分别是除去油脂、SiO2______
(2)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的正确实验步骤是:
第1步:取“浸出液”, ______,充分反应后过滤,以除去铁元素;
第2步:向所得滤液中______,充分反应后过滤,得“溶液X”;
第3步:______,充分反应后过滤;
第4步:滤渣用______,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。
a.加入适量(NH4)2C2O4
b.加入适量NH4F溶液
c.调节滤液的pH>8.7
d.加入足量的H2O2,调节溶液pH为3.2~7.2
e.加入足量的氯水,调节溶液pH为3.2~7.2
f.用稍过量硫酸充分溶解后
(3)下列说法不正确的是______
A.快速冷却溶液,可以得到细小的晶体颗粒        
B.滤饼①中主要含有Fe、Ni两种金属单质
C.碱浸后抽滤得到滤饼①,该操作过程中需先微开水龙头,让滤纸紧贴布氏漏斗上
D.将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是提高镍的回收率
(4)将得到的硫酸镍晶体溶解后加入(NH4)2C2O4进行“沉镍”工序,得到的混合物过滤,用乙醇洗涤、110℃下烘干,得到NiC2O4·2H2O ,实验测定产品中NiC2O4·2H2O含量为100.8%,NiC2O4·2H2O产品中可能混有的物质是 ______
2021-03-03更新 | 292次组卷
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【推荐2】AlF3可用于炼铝生产,其晶胞见图1。MgF2晶体广泛应用在光学、冶金等领域,其晶胞见图2。气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构见图3。
物质化学式NaFAlF3AlCl3MgF2
熔点/℃9931090——1261
沸点/℃1695x178(升华)2260

(1)表格中所涉及的全部元素,其中位于元素周期表s区的是______(填元素符号)。基态F原子的最高能级电子云轮廓图形状为______。基态N原子价层电子的轨道表示式为______
(2)AlF3晶体中距离F-最近的Al3+______个。
A.2B.6C.8D.12

(3)二聚体Al2Cl6中Al的轨道杂化类型为______
A.spB.sp2C.spdD.sp3

(4)MgF2晶胞示意图中:
表示______(填离子符号)。
②已知MgF2晶胞体积为vm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则其晶体密度ρ=______g•cm-3(用含v和NA的代数式表示)。
(5)请从结构角度解释AlF3、AlCl3的熔点高低的原因______
(6)一种由Mg制备MgF2的工艺流程如图:
MgMg(OCH3)2Mg(OH)2MgF2
已知:i.Mg(OCH3)2易溶于甲醇;
ii.Ksp[Mg(OH)2]=10-11.3,Ksp(MgF2)=10-10.3,Ka(HF)=10-3.2
①上述流程中,可循环利用的物质是______
A.CH3OH       B.H2O       C.Mg(OH)2          D.HF
②比较相同条件下化学反应速率的大小:①Mg与CH3OH;②Mg与H2O。实验表明化学反应速率:①>②,分析其原因可能是______
③上述流程中Mg(OH)2开始转化为MgF2可选择HF或NaF,请通过计算说明哪个试剂的转化效果更好______
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【推荐3】我们要持之以恒,建设天蓝、地绿、水清的中国。水处理技术在生活、生产中应用广泛,对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)①生活用水必须保证安全,自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行a.杀毒灭菌,b.混凝沉淀,c.过滤等工艺处理,这三项处理的正确顺序是 ______ (填字母)
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒,且不会造成二次污染的是 ______ (填字母)
a.福尔马林             b.漂白粉                  c.氯气 d.臭氧
③石灰纯碱法是常用的硬水软化方法.已知25Ksp=2.8×10-9,现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合(假设溶液体积具有加和性),若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10-5mol•L-1,则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为 ______
(2)金属铬污染环境,其主要来源于冶金、水泥等工业产生的废水。某兴趣小组拟定以下流程,对Cr3+、Fe2+等离子的废水进行无公害处理

请回答下列问题
①写出加入双氧水后发生反应的离子方程式:____________________
②过滤操作需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、 ______
③活性炭的作用是 _________________
2020-07-14更新 | 48次组卷
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