當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年內(nèi)蒙古包頭市高二（上）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

鎳（Ni）及其化合物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電池、電鍍和催化劑等領(lǐng)域。
（1）NiSO₄?6H₂O晶體是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等，可由電鍍廢渣（除含鎳外，還含有Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺等）為原料獲得。操作步驟如圖1：

①加入Na₂S的目的是
除去溶液中的Zn²⁺和Cu²⁺
除去溶液中的Zn²⁺和Cu²⁺
。[已知：K_sp（FeS）=6.4×10^-18，K_sp（CuS）=1.3×10^-36，K_sp（ZnS）=1.3×10^-24，K_sp（NiS）=1.1×10^-21]
②可用氯酸鈉NaClO₃代替H₂O₂，寫(xiě)出氨酸鈉與濾液Ⅱ反應(yīng)的離子方程式為
6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O
。
③向?yàn)V液Ⅱ中加入NaOH調(diào)節(jié)pH在一范圍內(nèi)生成氫氧化鐵沉淀。已知常溫下Fe（OH）₃的K_sp=1.0×10^-30，若要使溶液中c（Fe³⁺）≤1.0×10^-6mol?L^-1，則應(yīng)該控制溶液pH范圍不小于
6
6
。
（2）雙膜三室電解法處理含鎳廢水并回收金屬鎳的原理如圖2所示：

判斷a是
陽(yáng)膜
陽(yáng)膜
（填“陽(yáng)膜”或“陰膜”）；電解過(guò)程中，需要控制溶液pH為4左右，原因是
pH過(guò)高時(shí)Ni²⁺會(huì)形成氫氧化物沉淀，pH過(guò)低時(shí)會(huì)有氫氣析出，降低鎳的回收率
pH過(guò)高時(shí)Ni²⁺會(huì)形成氫氧化物沉淀，pH過(guò)低時(shí)會(huì)有氫氣析出，降低鎳的回收率
。

【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．

【答案】除去溶液中的Zn²⁺和Cu²⁺；6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；6；陽(yáng)膜；pH過(guò)高時(shí)Ni²⁺會(huì)形成氫氧化物沉淀，pH過(guò)低時(shí)會(huì)有氫氣析出，降低鎳的回收率

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：13引用：2難度：0.5

相似題

1．自然界中銅礦石的主要成分是FeCuS₂，還含有少量SiO₂。以該銅礦石為原料制備膽礬和鐵氧化物的工藝流程如圖所示：

已知：①K_sp[Cu（OH）₂]=2.2×10^-20，K_sp[Fe（OH）₂]=4.9×10^-17，K_sp[Fe（OH）₃]=2.8×10^-39，lg0.28≈-0.6；
②當(dāng)溶液中的金屬離子濃度c（Mⁿ⁺）≤1.0×10^-5mol?L^-1時(shí)，視為該離子沉淀完全。
回答下列問(wèn)題：
（1）銅礦石粉化的目的是

。
（2）濾渣Ⅰ的成分是

（填化學(xué)式）；膽礬的化學(xué)式為

。
（3）試劑A選用H₂O₂溶液，觀(guān)察到氧化過(guò)程中氣泡逐漸增多且消耗的H₂O₂溶液總是比理論用量要多，其原因可能是

。
（4）方案二中，粉化后煅燒過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。
（5）加入的試劑B若為氧化銅，氧化銅參與反應(yīng)的離子方程式為

。
（6）假設(shè)氧化后的溶液中c（Cu²⁺）=0.22mol?L^-1，調(diào)節(jié)pH值的范圍為

。
發(fā)布：2024/11/12 8:0:1組卷：39引用：2難度：0.3
解析
2．工業(yè)上以含鋅廢水（主要含 Zn²⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺）為原料，通過(guò)控制條件逐一除去雜質(zhì)制備氧化鋅的工藝流程如圖：

（1）氧化 1 是為了將 Mn²⁺轉(zhuǎn)化為MnO₂除去，該反應(yīng)的離子方程式是

（2）除鐵后得到的 Fe（OH）₃ 可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到多功能水處理劑K₂FeO₄，該反應(yīng)的離子方程式是

（3）濾渣 2 的主要成分為

（填化學(xué)式）
（4）濾液中的主要溶質(zhì)可直接用作氮肥，其化學(xué)式是

．
（5）氧化 2過(guò)程中需調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，若溶液中Cd²⁺的濃度為0.72mol?L^-1，要求溶液中殘留鐵的濃度小于2.6×10^-6 mol?L^-1，則應(yīng)調(diào)節(jié) pH的范圍為

．[已知：K_sp（Fe（OH）₃）=2.6×10^-39，K_sp（Cd（OH）₂）=7.2×10^-15]
（6）碳化在 50℃進(jìn)行得到[ZnCO₃?2Zn（OH）₂?H₂O]，碳化時(shí)所用 NH₄HCO₃ 的實(shí)際用量為理論用量的 1.1 倍，主要原因是：使 Zn²⁺充分沉淀、

．
發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：29引用：2難度：0.5
解析

3．“海綿鎳鋁催化劑”是一種多孔的鎳鋁合金，常用作有機(jī)催化劑．現(xiàn)以某粗鎳（含Ni、Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應(yīng)的不溶性雜質(zhì)）為原料制取該催化劑，主要流程如圖

：25℃時(shí)，以0.1mol/L金屬離子測(cè)定得到如表數(shù)據(jù)：

物質(zhì) CuS Cu（OH）₂ Ni（OH）₂ NiS Fe（OH）₃

K_sp 6×10^-36 3×10^-19

pH 開(kāi)始沉淀 4.7 7.2 1.9

沉淀完全 6.7 9.2 3.2

根據(jù)信息回答：
（1）步驟①常用熱濃硫酸進(jìn)行酸浸，寫(xiě)出酸浸時(shí)金屬鎳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

．
（2）酸浸過(guò)程應(yīng)控制酸的濃度、溫度等條件，如圖是鎳的浸出率與溫度的關(guān)系，溫度高于100℃時(shí)，Ni²⁺浸出率降低的原因可能是

．

（3）濾液l中含有0.8mol/LNi²⁺、0.1mol/LFe³⁺、0.1mol/LCu²⁺，步驟②的連續(xù)操作過(guò)程需要先分離出鐵元素、銅元素，再制得鎳硫化合物．為達(dá)到此目的，應(yīng)先加NaOH將溶液調(diào)節(jié)至

（填pH的取值范圍）；再加_

（選填最佳試劑的序號(hào)）．當(dāng)溶液中Ni²⁺開(kāi)始形成NiS時(shí)，c（Cu²⁺）

．（忽略溶液體積變化）
A．硝酸 B．氨水 C．A1₂S₃ D．H₂S
（4）步驟③生成的Ni（CO）₄中碳的化合價(jià)與KCN中碳的化合價(jià)相同，則Ni（CO）₄中Ni的化合價(jià)為

；工業(yè)上也常用NaClO氧化NiSO₄，將制得的NiOOH熱分解后進(jìn)行還原得到Ni.ClO^-在堿性條件下氧化Ni²⁺生成NiOOH的離子方程式為

．
（5）步驟⑥的目的是降低鋁含量、獲得多孔狀的“海綿鎳鋁催化劑”，從而增強(qiáng)對(duì)氫氣的吸附性，步驟⑥的離子方程式為

．

發(fā)布：2024/11/15 8:0:2組卷：36引用：1難度：0.5

解析

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物質(zhì)		CuS	Cu（OH）₂	Ni（OH）₂	NiS	Fe（OH）₃
K_sp		6×10^-36			3×10^-19
pH	開(kāi)始沉淀		4.7	7.2		1.9
pH	沉淀完全		6.7	9.2		3.2