题目
题型:不详难度:来源:
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+,不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 4.1 | 1.7 | 7.6 | 7.0 |
完全沉淀的pH | 5.2 | 3.2 | 9.5 | 9.2 |
(1)操作a为 。
(2)“碱浸”的目的是除去 (填化学式)。
(3)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是 。
(4)NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化,可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式 。
②已知碱性镍氢电池总反应: H2+2NiOOH2Ni(OH)2,写出该反应放电时正极反应式 。
(5)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe(OH)2的溶度积 。
答案
(4)①2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O(3分) ②NiOOH + H2O + e- = Ni(OH)2 + OH- (3分)
(5)1.0×10-14 mol3·L-3(2分)
解析
试题分析:(1)捏Ni、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质均不与碱反应,所以碱液浸后金属铝、氧化铝溶解,其它物质不溶,过滤即可除去,所以操作a是过滤。
(2)“碱浸”的目的是除去含镍废催化剂Al、Al2O3。
(3)由于前面加入了氧化剂双氧水,所以溶液中的亚铁离子被氧化生成了铁离子。根据表中数据可知,铁离子完全沉淀时的pH值是3.2,而Ni2+开始沉淀时的pH值是7.0,因此操作b应该控制溶液的pH值为3.2≤pH<7.0。
(4)①NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化,可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH,在反应中氯元素的化合价从+1价降低到-1价,得到2个电子。而Ni元素的化合价从+2价升高到+3价失去1个电子,所以还原剂硫酸镍与氧化剂次氯酸钠的物质的量之比是2:1,因此反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O。
②原电池中负极失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以正极得到电子,发生还原反应。根据方程式可知放电时氢气是还原剂失去电子,NiOOH是氧化剂得到电子,做正极,因此正极电极反应式为NiOOH + H2O + e- = Ni(OH)2 + OH-。
③根据表中数据可知,氢氧化亚铁完全沉淀时的pH值是9.5,根据氢氧化亚铁的溶度积常数表达式Ksp=c(Fe2+)·c2(OH-),氢氧化亚铁的溶度积常数Ksp=1.0×10-5 mol·L-1×(10-4.5mol/L)2=1.0×10-14 mol3·L-3。
核心考点
试题【某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni,还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质(其他不溶杂质不与酸碱反应)。某校化学研究性学习小组设计了如下图】;主要考察你对离子共存等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.Na+、Ba2+、OH—、Cl— | B.Na+、NH4+、OH—、HCO3— |
C.NH4+、A13+、SiO32—、CO32ˉ | D.H+、Ag+、Cl—、ClO— |
(2)浓度为0.1mol•L—1的下列各物质的溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序是___(填序号)。
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③NH3•H2O ④CH3COONH4
(3)某二元酸(化学式用H2A表示)在水中的电离方程式是:
H2A=H+ +HA—,HAˉH+ +A2—。
①则Na2A溶液显____性;NaHA溶液显 性(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
②若有0.1mo1•L—1Na2A的溶液,其中各种离子浓度由大到小的顺序是: (填序号)。
A.c(Na+)>c(A2—)>c(OH—)>c(HA—)>c(H+) |
B.c(Na+)> c(OH—)>c(HA—)> >c(A2—) > c(H+) |
C.c(Na+)> c(H+)> c(A2—)> c(OH—)>c(HA—) |
D.c(A2—)>c(Na+)> c(OH—) > c(H+)>c(HA—) |
①当AgBr沉淀开始析出时,溶液中Ag+浓度是 。
②当AgC1沉淀开始析出时,溶液中的Br—、I—是否完全沉淀 (当溶液中离子浓度小于1.0×10—5mo1/L时,认为已经沉淀完全,本空选填“是”或“否”)。
A.CaCO3的电离方程式:CaCO3=Ca2++CO32- |
B.HCO3-的电离方程式:HCO3-+H2OH3O++CO32- |
C.CO32-的水解方程式:CO32-+2H2OH2CO3+2OH- |
D.CaCO3的沉淀溶解平衡表达式:CaCO3(s)=Ca2+(aq)+CO32-(aq) |
A.滴加石蕊试液显红色的溶液:Fe3+、NH4+、Cl-、I- |
B.pH值为1的溶液:Fe2+、Na+、Mg2+、NO3- |
C.水电离出来的c(H+)=10-13mol/L的溶液:K+、HCO3-、Br-、Ba2+ |
D.能与Al反应产生H2的溶液:K+、Na+、Clˉ、NO3ˉ |
A.Fe3+、NH4+、SCN-、Cl- | B.Ba2+、H+、NO3-、SO42- |
C.Fe2+、Fe3+、Na+、NO3- | D.Fe2+、NH4+、Cl-、OH- |
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