时间:2019-06-25 20:51:03
1、填空题 (12分)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示:
| M(OH)n | Ksp | 开始沉淀pH | 沉淀完全pH |
| Al(OH)3 | 1.9×10-23 | 3.4 | 4.2 |
| Fe(OH)3 | 3.8×10-38 | 2.5 | 2.9 |
| Ni(OH)2 | 1.6×10-14 | 7.6 | 9.8 |
参考答案:(1) Fe(OH)3 Al(OH)3(各1分,共2分)
(2) NiCl2+Na2C2O4+2H2O=NiC2O4·2H2O↓+2NaCl(3分)
(3) 用湿润的淀粉碘化钾试纸(2分)
(4) 2Ni(OH)2+2OH-+Cl2=2Ni(OH)3+2Cl-(3分)
(5) 取最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,若沉淀不溶解,证明沉淀已洗涤干净(2分)
本题解析:解:(1)根据表中开始沉淀和沉淀完全pH,Fe(OH)3开始沉淀pH=2.5,沉淀完全pH=2.9,Al(OH)3开始沉淀pH=3.4,沉淀完全pH=4.2,故为:Fe(OH)3 Al(OH)3;
(2)NiCl2可与Na2C2O4反应生成NiC2O4?2H2O和NaCl,故方程式为:NiCl2+Na2C2O4+2H2O═NiC2O4?2H2O↓+2NaCl
(3)滤液为氯化钠溶液,电解时阳极产生氯气,氯气有强氧化性,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸;
(4)过滤2得到Ni(OH)2电解滤液1产生氯气,二者发生氧化还原反应,离子方程式为2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-,故答案为:2Ni(OH)2+2OH-+Cl2═2Ni(OH)3+2Cl-
(5)取最后一次洗涤浸出液,加入硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,则说明未洗涤干净,若无白色沉淀,说明已洗涤干净。
点评:本题考查化学反应原理中的电化学,化学方程式的书写,离子的检验等,难度适中。
本题难度:困难
2、选择题 固体粉末X中可能含有Fe、Fe2O3、K2SiO3、K2SO3、KAlO2、MgCl2、K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,现取X进行连续实验,实验过程及产物如下:
根据上述实验,以下说法正确的是
A.气体A一定只是NO
B.由于在溶液A中加入BaCl2溶液有沉淀产生,因此可以判断溶液甲中含有K2SO3
C.若向固体甲中加入足量浓盐酸,再加KSCN溶液,没有血红色,则证明原混合物中一定没有Fe2O3
D.溶液甲中一定含有K2SiO3、可能含有KAlO2、MgCl2
参考答案:B
本题解析:A项,溶液甲中可能含有K2CO3,当其与稀硝酸反应时,可生成CO2气体,故A错误;B项,溶液A中加入BaCl2溶液有沉淀产生,说明溶液A中含量有SO42-,则溶液甲中必含有K2SO3,当甲与稀硝酸反应时SO32-被氧化为SO42-,故B正确;C项,当固体粉末X中含有足量的Fe时,Fe3+可以被还原为Fe2+,加入KSCN溶液时,不会出现血红色,故C错误;D项,溶液甲中加过量稀硝酸,生成沉淀A,说明溶液甲中一定含有K2SiO3,由于Mg2+与SiO32-不能共存,所以溶液甲中一定没有MgCl2,故D错误。
本题难度:一般
3、选择题 下列条件下的各组离子一定能大量共存的是
A.在无色溶液中:H+、Na+、CI-、Fe3+
B.在澄清透明溶液中:Na+、K+、MnO4-、CO32-
C.在能能使酚酞变红的溶液中:Ba 2+、Al3+、SO42-、NO3-
D.在pH=1的溶液中:K+、Fe 2+、Cl-、NO3-
参考答案:A
本题解析:A选项中铁离子为黄色,B选项中可以共存,C选项中有硫酸钡沉淀,D选项中由于PH=1,有大量氢离子存在,使硝酸根离子有强氧化性,不与亚铁离子共存。
点评:本题关键在于离子共存则离子之间不发生反应,另外每个选项有还有特定的要求,比如颜色和酸碱性。
本题难度:一般
4、选择题 在下列各溶液中,离子一定能大量共存的是
A.强碱性溶液中:K+、Al3+、Cl-、SO42-
B.含有0.1 mol·L-1 Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、I-、NO3-
C.含有0.1 mol·L-1 Ca2+溶液在中:Na+、K+、CO32-、Cl-
D.室温下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+、NO3-、SO42-
参考答案:D
本题解析:离子间如果发生化学反应则不能大量共存,反之是可以的。A、碱性溶液中Al3+不能大量共存,A不正确;B、铁离子能氧化碘离子不能大量共存,B不正确;C、Ca2+与CO3 2-不能大量共存,C不正确;D、室温下,pH=1的溶液显酸性,Na+、Fe3+、NO3-、SO42-能大量共存,D正确,答案选D。
考点:考查离子共存的正误判断
本题难度:一般
5、选择题 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.使甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Na+、Al02一、HC03一
B. c(NH3.H2O=1.OmoI.L-l的溶液:K+、Al3+、S042-、CI-
c.由水电离的c(H+) =10-12mol.L-l的溶液:K+、 Ba2+. Cl-. Br—
D.在
×10—10的溶液:Mg2+. Fe3+、S042-. N03一
参考答案:C
本题解析:A中溶液显酸性,AlO2一、HCO3一不能大量共存;铝离子能和氨水反应生成氢氧化铝白色沉淀,B不能大量共存;C中说明水的电离是被抑制的,溶液可能显酸性,也可能显碱性,都可以大量共存;D中根据水的离子积常数可知,溶液中氢离子浓度是1×10-12mol/L,所以溶液显碱性,则Mg2+、 Fe3+不能大量共存,答案选C。
本题难度:一般