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(15分)某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用?【电解池原理】
2016-12-24 23:32:05 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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实验题  (15分)某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4和Ni的流程如下:

已知:有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下图:

(1)滤渣1的主要成分为         
(2)电解脱铜:金属铜在         极析出。
(3)①用离子方程式解释加入H2O2的作用         
②加Na2CO3调节溶液的pH至5,则滤渣2的主要成分为         
(4)从滤液2中获得NiSO4.6H2O的实验操作是         、过滤、洗涤、干燥。
(5)电解浓缩后的滤液2可获得金属镍,其基本反应原理示意图如下:

①A极的电极反应式为     91EXAM.org60;    和2H++2e-=H2↑。
②B极附近pH会         (填“增大”、“减小”或“不变”);用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因:         
③若一段时间后,在A、B两极均收集到11.2L气体(标准状况下),理论上能得到Ni         g。



实验题  (15分)某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4和Ni的流程如下:

已知:有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下图:

(1)滤渣1的主要成分为         
(2)电解脱铜:金属铜在         极析出。
(3)①用离子方程式解释加入H2O2的作用         
②加Na2CO3调节溶液的pH至5,则滤渣2的主要成分为         
(4)从滤液2中获得NiSO4.6H2O的实验操作是         、过滤、洗涤、干燥。
(5)电解浓缩后的滤液2可获得金属镍,其基本反应原理示意图如下:

①A极的电极反应式为         和2H++2e-=H2↑。
②B极附近pH会         (填“增大”、“减小”或“不变”);用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因:         
③若一段时间后,在A、B两极均收集到11.2L气体(标准状况下),理论上能得到Ni         g。
本题答案:(1)SiO2(1分);(2)阴(1分);
(3)①2
本题解析:
试题分析:(1)某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用稀硫酸处理,金属氧化物与酸反应产生相应的硫酸盐,而酸性氧化物SiO2不能发生反应,以固体形式存在,所以得到的炉渣成分是SiO2;(2)电解含有各种金属阳离子的溶液,由于离子放电能力:Cu2+>H+>Fe2+>Al3+>Mg2+,所以在阴极Cu2+得到电子,被还原为金属Cu。(3)①由于Fe2+、Ni2+形成沉淀的溶液的pH接近,不容易把杂质Fe2+除去,而Fe3+完全沉淀时溶液的pH小于4,可以很好的除去,所以加入H2O2的目的就是将Fe2+氧化为Fe3+除去。用离子方程式表示是2H+ +H2O2 + 2Fe2+= 2Fe3++ 2H2O;②加Na2CO3调节溶液的pH至5,根据图像可知形成的沉淀是Fe(OH)3、Al(OH)3,所以滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)从滤液2中获得NiSO4.6H2O的实验操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)①根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,A极为阴极。该电极的电极反应式为Ni2++2e-===Ni和2H++2e-=H2↑。②B极为阳极,反应反应:OH—-4e-=2H2O+O2↑。由于OH—不断放电,使附近溶液中c(H+)增大,所以pH会减小。用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因:H2OH++OH-,OH-在B极放电使c(OH-)降低,平衡向右移动,c(H+)增大,导致pH降低。③在整个闭合回路中电子转移的物质的量相等。2×n(Ni)+2×n(H2)=4×n(O2)。2×n(Ni)+ 2×0.5=4×0.5,n(Ni)= 0.5mol.则m(Ni)= 0.5mol×59g/mol=29.5g。
考点:考查用NiO的废料提取NiSO4和Ni的流程的知识。主要包括混合物的分离、反应条件的控制、离子方程式的书写、电化学的应用、物质质量的计算的知识。


本题所属考点:【电解池原理】
本题难易程度:【困难】



Industry is fortune's right hand, and frugality her left. 节俭和勤奋是幸运的左右手.
Tags:高考化学 题库
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