【題目】廢舊電池若不進(jìn)行回收利用,將對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染。某興趣小組對廢舊鎳電池正極材料[由Ni(OH)2、碳粉、Fe2O3等涂覆在鋁箔上制成]進(jìn)行回收研究,設(shè)計實(shí)驗(yàn)流程如下圖所示:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+,Cl2能氧化Ni2+為Ni3+;
②NiO+2HCl=NiCl2+H2O;
③Fe3+、Al3+、Ni3+以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表所示:
離子 | Fe3+ | Al3+ | Ni2+ |
開始沉淀時的pH | 1.5 | 3.5 | 7.0 |
完全沉淀時的pH | 3.2 | 4.8 | 9.0 |
④Ksp[Ni(OH)2]=5.0×10-16,Ksp(NiC2O4)=4.0×10-10。
請回答下列問題:
(1)酸溶后所留殘?jiān)闹饕煞?/span>__________(填物質(zhì)名稱)。
(2)步驟X的操作為用NiO調(diào)節(jié)溶液pH,首先析出的沉淀Ⅰ是__________(填化學(xué)式),調(diào)節(jié)過程中pH不能低于___________。
(3)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O,則加入Na2C2O4溶液后析出的沉淀是__________。
(4)寫出生成沉淀Ⅲ的離子方程式__________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。
(5)用化學(xué)反應(yīng)方程式表示沉淀Ⅲ轉(zhuǎn)化為Ni(OH)3________________________。
(6)過濾③后如何檢驗(yàn)Ni(OH)3已洗滌干凈____________________________。
【答案】 碳粉 Fe(OH)3 4.8 NiC2O4·2H2O NiC2O4+2OH-=Ni(OH)2+C2O42-(2分)(或NiC2O4·2H2O+2OH-=Ni(OH)2+C2O42-+2H2O) 8.0×105 Cl2+2Ni(OH)2+2NaOH=2Ni(OH)3+2NaCl 取少量最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,證明沉淀已洗滌干凈
【解析】(1)制成鎳電池電極的材料、碳粉、氧化鐵、鋁箔中,不溶于鹽酸的只有碳粉,故酸溶后的殘?jiān)鼮樘挤?/span>;正確答案:碳粉。
(2)廢舊電池酸溶后的溶液中不斷加入,會使溶液中的鹽酸含量降低,溶液不斷增大。由上表可得,完全沉淀的為2.94,開始沉淀的為3.43,且的最小,故最先產(chǎn)生的是沉淀,其次是沉淀。要保證鐵離子、鋁離子沉淀完全,根據(jù)圖表信息可知,溶液的pH不能低于4.8;正確答案:Fe(OH)3 ;4.8。
(3)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O,則加入Na2C2O4溶液后析出的沉淀是NiC2O4·2H2O;正確答案:NiC2O4·2H2O。
(4)②過濾得到晶體NiC2O4·2H2O,在堿性環(huán)境下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成Ni(OH)2,生成沉淀Ⅲ的離子方程式NiC2O4·2H2O+2OH-=Ni(OH)2+C2O42-+2H2O;或NiC2O4+2OH-=Ni(OH)2+C2O42-;
該反應(yīng)的平衡常數(shù)為c(C2O42-)/c2(OH-)= c(C2O42-)×c(Ni 2+)/ c2(OH-)×c(Ni 2+)=Ksp(NiC2O4)/ Ksp[Ni(OH)2]= 4.0×10-10/5.0×10-16=8.0×105;正確答案:NiC2O4+2OH-=Ni(OH)2+C2O42-(或NiC2O4·2H2O+2OH-=Ni(OH)2+C2O42-+2H2O) ; 8.0×105 。
(5)濾液①為與的混合液,電解該混合液時,陽極發(fā)生反應(yīng);氯氣在堿性環(huán)境下氧化Ni(OH)2生成Ni(OH)3,化學(xué)反應(yīng)方程式為:Cl2+2Ni(OH)2+2NaOH=2Ni(OH)3+2NaCl ;正確答案:Cl2+2Ni(OH)2+2NaOH=2Ni(OH)3+2NaCl。
(6)該反應(yīng)Cl2+2Ni(OH)2+2NaOH=2Ni(OH)3+2NaCl發(fā)生后,得到Ni(OH)3沉淀和氯化鈉溶液,檢驗(yàn)Ni(OH)3已洗滌干凈的方法就是要檢驗(yàn)氯離子是否存在;正確答案:取少量最后一次洗滌液于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若不產(chǎn)生白色沉淀,證明沉淀已洗滌干凈。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖甲池和乙池中的四個電極都是鉑電極,乙池溶液分層,上層溶液為鹽溶液,呈中性。請根據(jù)圖示判斷下列有關(guān)說法正確的是:( )
A. 甲池的電解池,乙池是原電池
B. 通入乙醇的鉑電極反應(yīng)式為C2H5OH+16OH-+12e-=2CO32-+11H2O
C. 反應(yīng)一段時間后,兩池溶液的pH均未變化
D. 假如乙池中加入NaI溶液,則在乙池反應(yīng)過程中,可以觀察到C電極周圍的溶液呈現(xiàn)棕黃色,反應(yīng)完畢后,用玻璃棒攪拌溶液,則下層溶液呈現(xiàn)紫紅色,上層接近無色
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】質(zhì)子核磁共振譜是研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的有力手段之一。結(jié)構(gòu)中的等效氫原子核磁共振譜中都給出了相應(yīng)的峰值(信號),譜中峰的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中的H原子數(shù)成正比。試回答:
(1)結(jié)構(gòu)簡式為的有機(jī)化合物,在核磁共振譜中觀察峰給出的強(qiáng)度之比為___________。
(2)實(shí)踐中可根據(jù)核共振譜上觀察到H原子給出的峰值情況,確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。分子式為C3H6O2的鏈狀有機(jī)化合物核磁共振譜上峰給出的穩(wěn)定強(qiáng)度僅有四種,它們分別是①3∶3,②3∶2∶1,③3∶1∶1∶1,④1∶2∶2∶1。
請分別推斷出其對應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式:
①________________________; ② ___________________________;
③________________________; ④ ___________________________。
(3)測得CH3CH2CH2CH3化合物核磁共振譜上可觀察到兩種峰,而CH3CH=CHCH3的核磁共振譜有4種峰,結(jié)合其空間結(jié)構(gòu),解釋產(chǎn)生4個峰的原因:_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請回答下列問題
(1)向煮沸的蒸餾水中逐滴加入飽和FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱,可制得Fe(OH)3膠體,制取Fe(OH)3膠體的離子方程式為_______________________。
(2)Ca(OH)2的電離方程式為_______________。
(3)現(xiàn)有下列物質(zhì):①干冰②NaHCO3晶體③氨水④純醋酸⑤FeCl3溶液⑥銅⑦蔗糖⑧熔化的NaCl,其中屬于非電解質(zhì)的是___________(填序號,下同),屬于強(qiáng)電解質(zhì)的有____________,屬于弱電解質(zhì)的有________________,能導(dǎo)電的物質(zhì)有________________。
(4)若有一表面光滑的塑料小球懸浮于Ba(OH)2溶液中央,如圖所示。向該燒杯里緩緩注入與Ba(OH)2溶液等密度的稀H2SO4至恰好完全反應(yīng)。在此實(shí)驗(yàn)過程中,此實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象有___________________________________________。
(5)下列說法正確的是_________________。
①堿性氧化物一定是金屬氧化物;
②酸性氧化物一定是非金屬氧化物;
③乳濁液靜止后分層;
④Mg2+、SO42-、Fe3+、X四種離子以物質(zhì)的量之比1:2:1:1大量共存于同一水溶液中,X可能是NO3﹣;
⑤碳酸鈣是強(qiáng)電解質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為配制480 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液的示意圖。
回答下列問題:
(1)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是________(填字母)。
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗
C.配制溶液時,如果試樣是固體,把稱好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近刻度線1~2 cm處,用膠頭滴管滴加蒸餾水到刻度線
D.溶解過程中,要等燒杯中溶液冷卻到室溫再轉(zhuǎn)入容量瓶
(2)①中應(yīng)稱NaCl________ g;②選擇容量瓶的規(guī)格____________。
(3)玻璃棒在②、③兩步中的作用分別是____________________________、____________________________。
(4)若出現(xiàn)如下情況,對所配溶液濃度有何影響?(填“偏高”“偏低”或“無影響”)
A.某同學(xué)在第①步稱量時物品和砝碼放反了 ________。
B.某同學(xué)在第⑧步觀察液面時仰視________;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強(qiáng)的無機(jī)含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為___________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強(qiáng)的原因是_____________________________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都分別能與D形成中心原子雜化方式均為___________的共價化合物X、Y、Z。其中,屬于不等性雜化的是___________ (寫化學(xué)式)。
(3)比較Y、Z的熔沸點(diǎn)Y______Z(填“>”、“<”或“=”),并解釋理由_____________________。
(4)D元素能與Cu形成棕黃色固體,加水溶解并稀釋過程中,溶液顏色由綠色逐漸轉(zhuǎn)化為藍(lán)色,顯綠色離子是_________________,顯藍(lán)色離子中的配位原子________________。
(5)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似石墨的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學(xué)式為__________。實(shí)驗(yàn)測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為__________g/cm3(已知:2=1.414,后=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后第2位。)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.含離子鍵的化合物是離子化合物,含共價鍵的化合物是共價化合物
B.離子鍵的形成過程中一定有電子得失
C.第ⅠA、ⅡA族元素與第ⅥA、ⅦA族元素一定形成離子鍵
D.離子鍵與共價鍵的本質(zhì)都是靜電作用
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】能證明乙酸是弱酸的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是
A. CH3COOH溶液與Zn反應(yīng)放出H2
B. 0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH大于7
C. CH3COOH溶液與Na2CO3反應(yīng)生成CO2
D. 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊變紅
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是( )
A. 氫能、核能都是無污染的高效能源
B. 把煤轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料可提高煤的燃燒效率
C. 推廣使用太陽能、風(fēng)能、海洋能,有利于緩解溫室效應(yīng)
D. 升溫,能增大單位體積活化分子百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大
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