當前位置： 2021-2022學年吉林省通化市梅河口五中等名校高二（上）期末化學試卷> 試題詳情

某廢鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂等．以該廢鎳催化劑為原料制備草酸鎳晶體（NiC₂O₄?2H₂O）的工藝流程如圖：

已知常溫下幾種金屬離子開始沉淀和完全沉淀時的pH如表：

金屬離子 Ni²⁺ Al³⁺ Fe³⁺ Fe²⁺

開始沉淀時（c=0.01mol?L^-1）的pH 7.2 3.7 2.2 7.5

完全沉淀時（c=1.0×10^-5mol?L^-1）的pH 8.7 4.7 3.2 9.0

回答下列問題：
（1）濾渣①的化學式為
SiO₂
SiO₂
；“轉化”時發(fā)生反應的離子方程式為
2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
．
（2）利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni（OH）₂的K_sp=
1.0×10^-15.6
1.0×10^-15.6
，如果“轉化”后的溶液中Ni²⁺濃度為1.0mol?L^-1，則“調pH”應控制的pH范圍是
4.7≤pH＜6.2
4.7≤pH＜6.2
．
（3）“沉鎳”時，Na₂C₂O₄溶液滴加過快會導致產品不純，其原因是
溶液滴加過快，會導致局部堿性過強而產生Ni（OH）₂
溶液滴加過快，會導致局部堿性過強而產生Ni（OH）₂
．
（4）產品草酸鎳晶體純度的測定．稱取產品1.000g,經(jīng)過量稀硫酸處理后，用高錳酸鉀標準溶液滴定，滴定終點時消耗0.0500mol?L^-1的高錳酸鉀溶液36.00mL，則產品中NiC₂O₄?2H₂O的質量分數(shù)是
82.35%
82.35%
，若某同學測出產品的純度超過100%，若滴定過程操作無錯誤，則可能原因是
產品草酸鎳（晶體NiC₂O₄?2H₂O）部分或全部失去結晶水
產品草酸鎳（晶體NiC₂O₄?2H₂O）部分或全部失去結晶水
．

【答案】SiO₂；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；1.0×10^-15.6；4.7≤pH＜6.2；溶液滴加過快，會導致局部堿性過強而產生Ni（OH）₂；82.35%；產品草酸鎳（晶體NiC₂O₄?2H₂O）部分或全部失去結晶水

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：2引用：1難度：0.5

相似題

1．錳及其化合物在工農業(yè)生產和科技領域具有廣泛的應用。
Ⅰ．溶液中的Mn²⁺可被酸性（NH₄）₂S₂O₈溶液氧化為
M
n
O
-
4
，該方法可用于檢驗Mn²⁺。
（1）用酸性（NH₄）₂S₂O₈溶液檢驗Mn²⁺時的實驗現(xiàn)象為

。
（2）該反應的離子方程式為

。
（3）（NH₄）₂S₂O₈可視為由兩分子硫酸縮合所得，若硫酸的結構簡式為，則H₂S₂O₈的結構簡式為

。
Ⅱ．實驗室用含錳廢料（主要成分為MnO₂，還含有少量Al₂O₃、MgO、SiO₂）為原料制備Mn的工藝流程如下所示。

已知：①部分難溶物的溶度積常數(shù)如下表所示。

難溶物 Fe（OH）₃ Al（OH）₃ Mg（OH）₂ Mn（OH）₂

溶度積常數(shù) 4.0×10^-38 1.0×10^-33 1.8×10^-11 1.8×10^-13

②當溶液中離子濃度≤1.0×10^-5mol?L^-1時，可認為該離子沉淀完全。
（1）“酸浸”時，MnO₂將Fe氧化為Fe³⁺，該反應的離子方程式為

；該過程中浸出時間和液固比對錳浸出率的影響分別如圖甲、圖乙所示。

則適宜的浸出時間和液固比分別為

、

。
（2）若“酸浸”后所得濾液中c（Mn²⁺）=0.18mol?L^-1，則應“調pH”的范圍為

。
（3）“煅燒”反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為

?！斑€原”時發(fā)生的置換反應在化學上又叫作

。

發(fā)布：2024/11/18 8:0:1組卷：35引用：4難度：0.4

解析

2．高鐵酸鹽（FeO₄^2-）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。
已知：
?。〧eO₄^2-具有強氧化性，易被H₂、Cl^-及空氣中的還原性氣體還原。
ⅱ）FeO₄^2-在Fe³⁺或Fe（OH）₃催化作用下分解。
ⅲ）FeO₄^2-分解速率方程為v_（分解）=[1.154×10⁵?e
πt
]?c（FeO₄^2-）。
Ⅰ．Johnson提出由過一硫酸氫鉀復合鹽（K₂SO₄?KHSO₄?2KHSO₅）溶液，在冰鹽水浴條件下，將Fe（NO₃）₃氧化為K₂FeO₄，裝置如圖所示：

（1）A溶液為

（填“a”或“b”）。
a.過一硫酸氫鉀復合鹽溶液
b.Fe（NO₃）₃溶液
（2）過一硫酸結構簡式為，則KHSO₅中的S為+

價。
（3）反應中需全程維持冰鹽水浴，原因是

。（任答一條即可）
Ⅱ．Poggendorf首次發(fā)現(xiàn)使用鐵電極在濃NaOH溶液中，利用“電解法”合成高鐵酸鹽，原理為：Fe+2OH^-+2H₂O

電解

FeO₄^2-+3H₂↑。
（4）電解過程中，電解槽中出現(xiàn)紅色渾濁，用離子方程式和文字解釋可能原因：

（任答一條即可）。
（5）采用如圖“隔膜電解法”，可以解決電解過程中出現(xiàn)紅色沉淀的問題。

①陽極區(qū)加入某種電解質，能避免Na₂FeO₄被還原，宜加入

（填序號，單選）。
a.NaCl
b.KNO₃
c.KIO₃
d.Na₂HPO₄
②當陰極區(qū)產生6.72L（標況下）H₂時，陽極區(qū)溶液的質量變化量為

g。（不考慮FeO₄^2-的遷移）
Ⅲ．FeO₄^2-與水分子結合會發(fā)生質子化，并存在平衡H₃FeO₄⁺
K
1
H₂FeO₄
K
2
HFeO₄^-
K
3
FeO₄^2-。常溫下，0.1mol?L^-1的高鐵酸鹽溶液中，含鐵粒子的分布系數(shù)隨pH的變化如圖所示。

（6）溶液中水的電離程度：A點

C點（填“＞”“＜”或“=”）。
（7）當溶液pH=3時，c（H₃FeO₄⁺）：c（H₂FeO₄）：c（HFeO₄^-）=1：

：

。
發(fā)布：2024/11/18 8:0:1組卷：15引用：1難度：0.4
解析
3．利用MnO₂懸濁液吸收SO₂氣體制取連二硫酸錳（MnS₂O₆）和硫酸錳（MnSO₄）的裝置（部分夾持、加熱儀器已省略）如圖所示。
已知：i.MnS₂O₆易溶于水，其在pH為2.8～3.5時最穩(wěn)定，溫度超過30℃會快速分解生成易溶于水的MnSO₄；
ii.連二硫酸的結構簡式為：。

（1）MnS₂O₆中S的化合價為

。
（2）儀器a應裝入的藥品最好是

。
A．70%的硫酸溶液
B．稀鹽酸
C．稀硝酸
D．濃硝酸
（3）裝置B的作用為

，裝置C中的化學方程式為

，表明反應完成的現(xiàn)象是

。裝置D中水浴溫度應控制在80℃左右，溫度不能過高的原因是

。
（4）測定MnS₂O₆中錳的含量：準確稱量產品質量，充分加熱使之完全分解得到MnSO₄，加適量水溶解，用KMnO₄標準溶液進行滴定（Mn元素均轉化為MnO₂），即可計算出MnS₂O₆中錳的含量。滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為

。
發(fā)布：2024/11/18 8:0:1組卷：18引用：2難度：0.6
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金屬離子	Ni²⁺	Al³⁺	Fe³⁺	Fe²⁺
開始沉淀時（c=0.01mol?L^-1）的pH	7.2	3.7	2.2	7.5
完全沉淀時（c=1.0×10^-5mol?L^-1）的pH	8.7	4.7	3.2	9.0

難溶物	Fe（OH）₃	Al（OH）₃	Mg（OH）₂	Mn（OH）₂
溶度積常數(shù)	4.0×10^-38	1.0×10^-33	1.8×10^-11	1.8×10^-13