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【题目】镍(Ni)及其化合物广泛应用于生产电池、电镀和催化剂等领域。

(1)某蓄电池反应为2NiO(OH)+Cd+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。该蓄电池充电时,被氧化的物质是__(填化学式),放电时若生成73gCd(OH)2,则外电路中转移的电子数是___。

(2)镍的羰化反应为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH。

①一定温度下,将一定量的粗镍和CO加入到1L的恒容密闭容器中反应,5s后测得Ni(CO)4的物质的量为1.5mol,则0~5s内平均反应速率v(CO)=__mol·L·s-1。

②该反应的平衡常数K随温度升高而减小,则该反应的ΔH__0(填“>”或“<")。

(3)NiSO4·6H2O晶体是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe等元素)为原料制取。制取步骤如下:

①在实验室中,欲用98%的浓硫酸(密度1.84g·mL-1)配制40%的稀硫酸,需要的玻璃仪器除玻璃棒外,还有__。

②向滤液Ⅰ中加入Na2S的目的是_。(已知:Ksp[FeS]=6.3×10-18,Ksp[CuS]=1.3×10-36,Ksp[ZnS]=1.3×10-24,Ksp[NiS]=1.1×10-21)

③滤液Ⅲ中所含的阳离子主要有__。

④NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为__。

⑤在制备NiSO4·6H2O晶体时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂,原因是__(写出一条即可)。

【答案】Ni(OH)2 NA或6.02×1023 1.2 < 烧杯、量筒 除去溶液中的Zn2+和Cu2+ Na+、Ni2+ 2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O 加快晶体的干燥

【解析】

(3)加入硫酸后,滤液I中主要溶质为CuSO4、NiSO4、FeSO4、ZnSO4、H2SO4,调节pH后加入Na2S使Cu2+、Zn2+以硫化物沉淀,因Ksp[FeS]>Ksp[NiS],因此加入Na2S不能将Fe2+除去(Ni2+先于Fe2+沉淀,达不到目的),因此再向滤液II中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,加入NaOH调节pH将Fe3+沉淀,滤液III中主要含有Na+、Ni2+,再加入Na2CO3生成NiCO3,以此解答。

(1)该电池充电时,Ni(OH)2转化为NiO(OH),Ni元素化合价升高,因此被氧化的物质为:Ni(OH)2;放电时若生成73gCd(OH)2,其物质的量为,Cd元素化合价升高2价,则外电路中转移的电子数是0.5mol×2×NAmol-1=NA或60.2×1023;

(2)①5s后测得Ni(CO)4的物质的量为1.5mol,则5s内消耗CO的物质的量为1.5mol×4=6mol,则0~5s内平均反应速率;

②该反应的平衡常数K随温度升高而减小,说明升高温度,平衡逆向移动,即逆向为吸热反应,因此正向为放热反应,故ΔH<0;

(3)①该配制实验为浓溶液稀释配制稀溶液,需要的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒,因此还需要烧杯、量筒;

②由上述分析可知,加入Na2S的目的是除去溶液中Cu2+、Zn2+;

③由上述分析可知,滤液III中主要含有的阳离子为:Na+、Ni2+;

④该反应中,Ni元素化合价从+2价升高至+3价,Cl元素从+1价降低为-1价,根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒以及溶液呈强碱性可知,该反应的离子方程式为:2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O;

⑤乙醇较水更易挥发,若用水进行洗涤,在后续干燥过程中难以掌握烘干时间和温度,因此采用乙醇洗涤,其原因是能够加快晶体的干燥。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是

A.1molN2中含有的分子数为2×6.02×1023B.电解饱和食盐水可得到金属钠

C.常温下,铝片能溶于浓硝酸D.常温下,淀粉溶液遇I2变成蓝色

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】单萜类化合物香叶醇是香精油的主要成分之一。在酸性溶液中,香叶醇可以转化为环状单萜α—松油醇:

关于香叶醇和α—松油醇,下列说法正确的是( )

A.两者互为同分异构体,分子式是C10H20O

B.两者分子中所有碳原子均处于同一平面

C.两者均能在铜丝催化下和氧气氧化生成醛

D.两者均能使溴的四氯化碳溶液褪色,发生加成反应

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【题目】我国太阳能燃料生产示范工程在兰州落地,太阳能燃料的生产和利用示意如下:

(1)图中能量转化形式中,产生电能的有:风能→机械能→电能、___________等(举一例)。

(2)在恒温恒容密闭容器中进行的合成反应为CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)。

①该反应常用Cu/ZnO作催化剂。工业上由黄铜矿(CuFeS2)火法冶铜时,包含多步反应,其中Cu2S与Cu2O在高温下生成Cu并放出能使品红溶液褪色的气体,写出该步反应的化学方程式:_________。

②能说明反应已达到化学平衡状态的是_____(填标号)。

A.该容器中c(CH3OH): c(H2O)=1:1 B.生成CO2的速率与生成H2O的相等

C.混合气体的密度不再随时间变化 D.混合气体中CH3OH的体积分数不再随时间而变化

③若在容器中起始时充入1molCO2和3mol H2 ,测得t1 min时容器中n(H2)= n(H2O),此时容器中已生成CH3OH的物质的量为__。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】用石墨电极完成下列电解实验。

实验一

实验二

装置

现象

a 、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化

两个石墨电极附近均有气泡产生;铜珠n的右侧有气泡产生。

下列对实验现象的解释或推测不合理的是(   )

A. 根据实验一的原理,实验二中铜珠m左侧变厚

B. a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-

C. b处:2Cl--2e-=Cl2↑;Cl2 + H2O =HCl + HClO

D. c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+

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【题目】元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。请回答下列问题:

(1)利用铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼制取金属铬的工艺流程如图所示:

①为加快焙烧速率和提高原料的利用率,可采取的措施之一是__________________ 。

②“水浸”要获得浸出液的操作是_________。浸出液的主要成分为Na2CrO4,向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成,则 “还原”操作中发生反应的离子方程式为___________________________________________________。

(2)已知 Cr3+完全沉淀时溶液pH为5,(Cr3+浓度降至10-5molL-1可认为完全沉淀)则Cr(OH)3的溶度积常数 Ksp=_______________。

(3)用石墨电极电解铬酸钠(Na2CrO4)溶液,可制重铬酸钠(Na2Cr2O7),实验装置如图所示(已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+ H2O)。

①电极b连接电源的______极(填“正”或“负”) , b 极发生的电极反应:______________。

②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由a mol变为b mol,则理论上生成重铬酸钠的物质的量是_______________mol 。

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【题目】I.下面列出了几组物质,请用物质的组号填写下表。

类型

同位素

同素异形体

同分异构体

同系物

组号

__

__

__

__

① 与 ② 与 ③金刚石和石墨 ④12C、13C、14C ⑤和

II.下图中A、B、C 分别是三种烃的结构模型:

请回答下列问题:

(1)A 的电子式______________,B 的结构简式________________。

(2)A及其同系物的分子式符合通式_____________(用 n 表示)。当 n=____________时,烷烃开始出现同分异构体;当 n=6 时,同分异构体有__________种。

(3)A、B、C 三种有机物中,所有原子均共面的是___________(填名称)。结构简式为 的有机物中,处于同一平面内的原子数最多为__________,处于 同一平面内的碳原子数至少为____________。

(4)有机物 C 不具有的结构或性质是_____________(填字母序号)。

a.是碳碳双键和碳碳单键交替的结构 b.有毒、不溶于水、密度比水小

c.不能使酸性 KMnO4 溶液和溴水反应褪色 d.一定条件下能与氢气或氧气反应

(5)等质量的三种有机物完全燃烧生成 H2O 和 CO2,消耗氧气的体积(相同状况下)最大的是_______(填A 或B 或 C)。

III.某有机物的结构简式如图,1mol 该有机物最多可以和______mol氢气反应,最多可以和_____molNaOH 反应。

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【题目】下列说法正确的是

A. 与含有相同的官能团,互为同系物

B. 属于醛类,官能团为-CHO

C. 的名称为:2-乙基-1-丁烯

D. 的名称为:2-甲基-1,3-二丁烯

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【题目】某化学实验小组将装有铜与浓硫酸烧瓶加热一段时间后,取出烧瓶中固体,探究其成分。查资料可知,浓硫酸与铜反应可能生成CuS或Cu2S,它们都难溶于水,能溶于稀硝酸。实验如下:

(i)用蒸馏水洗涤固体,得到蓝色溶液,固体呈黑色。

(ii)取少量黑色固体于试管中,加入适量稀硝酸,黑色固体逐渐溶解,溶液变为蓝色,产生无色气泡。取少量上层清液于试管,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀。

①根据实验(i)得到蓝色溶液可知,固体中含____________(填化学式)

②根据实验(ii)的现象_______(填“能”或“不能”)确定黑色固体是CuS还是Cu2S,理由是__________________________________________________________________________。

写出Cu2S与稀硝酸反应的化学方程式____________________________________________

③为了进一步探究黑色固体的成分,将实验(i)中黑色固体洗涤、烘干,再称取48.0g黑色固体进行如下实验,通入足量O2,使硬质玻璃管中黑色固体充分反应,观察到F瓶中品红溶液褪色。

实验序号

反应前黑色固体质量/g

充分反应后黑色固体质量/g

I

48.0

48.0

Ⅱ

48.0

44.0

Ⅲ

48.0

40.0

根据上表实验数据推测:实验I中黑色固体的化学式为_____________________________;实验Ⅱ中黑色固体的成分及质量为_______________________________________________。

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