非选择题专项练04（Word练习）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）　

非选择题专项练四　 1．三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物、SiO2、C等)回收其中的镍并制备Ni2O3的工艺流程如图所示： 已知：①在该实验条件下NaClO3、Fe3+不能氧化Ni2+。 ②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时(c＝0.010 mol·L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 完全沉淀时(c＝1.0×10-5 mol·L-1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 ③反萃取的反应原理为NiR2＋2H＋⥫⥬Ni2+＋2HR。 (1)“预处理”的操作可以选择用________(填标号)来除去镍废料表面的矿物油污。 A．纯碱溶液浸泡 B．NaOH溶液浸泡 C．酒精清洗 (2)“氧化”时主要反应的离子方程式是______________________________，实际生产中为了减少杂质离子的引入，可以用来替代NaClO3的试剂是________(填化学式)。 (3)利用上述表格数据，计算Al(OH)3的Ksp＝________(列出计算式)，若“氧化”后的溶液中Ni2+浓度为0.1 mol·L-1，则“调pH”应控制的pH范围是________。 (4)向有机相中加入H2SO4溶液能进行反萃取的原因为________________________________________(结合平衡移动原理解释)。 (5)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系： 从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4·6H2O晶体的操作依次是______________________________________。 (6)有机相提取的Ni2+再生时可用于制备镍氢电池，该电池充电时的总反应为Ni(OH)2＋MNiOOH＋MH，则放电时负极的电极反应式为______________。 答案：(1)C (2)6H＋＋ClO＋6Fe2+===6Fe3+＋Cl－＋3H2O　H2O2 (3)1.0×10-5×(10-9.3)3　4.7≤pH＜6.7 (4)根据NiR2＋2H＋⥫⥬Ni2+＋2HR可知：加入H2SO4使c(H＋)增大，化学平衡向右移动，产生更多NiSO4 (5)蒸发浓缩、冷却至30.8～53.8 ℃之间时结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·6H2O晶体 (6)MH＋OH－－e－===M＋H2O 解析：(1)“预处理”操作表面的矿物油为烃类，不能用碱性物质来清除，可根据“相似相溶”规律，选用酒精进行清洗，C正确； (2)“氧化”时H＋、ClO与Fe2+发生氧化还原反应产生Fe3+、Cl－、H2O，反应的离子方程式为6H＋＋ClO＋6Fe2+===6Fe3+＋Cl－＋3H2O；实际生产中为了减少杂质离子的引入，可以用来替代NaClO3的试剂是绿色氧化剂H2O2； (3)Al(OH)3的溶度积常数Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3+)·c3(OH－)＝1.0×10-5×()3＝1.0×10-5×(10-9.3)3；根据表格数据可知Ni(OH)2的溶度积常数Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2+)·c2(OH－)＝0.010×()2＝10-15.6；若“氧化”后的溶液中Ni2+浓度为0.1 mol·L-1，则c2(OH－)＝＝10-14.6，c(OH－)＝10-7.3 mol·L-1，c(H＋)＝ mol·L-1＝10-6.7 mol·L-1，此时溶液pH＝6.7，故“调pH”应使Al3+、Fe3+形成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，而Ni2+不形成沉淀，控制的pH范围是4.7≤pH＜6.7； (4)根据NiR2＋2H＋⥫⥬Ni2+＋2HR可知：向有机相中加入H2SO4，使溶液中c(H＋)增大，化学平衡向右移动，可以产生更多NiSO4； (5)根据表格数据可知：从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是蒸发浓缩、冷却至30.8～53.8 ℃之间时结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·6H2O晶体； (6)有机相提取的Ni2+再生时可用于制备镍氢电池，该电池充电时的总反应为Ni(OH)2＋MNiOOH＋MH，根据充电时总反应方程式可知：放电时MH为负极，失去电子发生氧化反应产生M，则负极的电极反应式为MH＋OH－－e－===M＋H2O。 2．回收利用CO2是目前解决空间站供氧问题的有效途径，其物质转化如图： (1)反应A为CO2(g)＋4H2(g)⥫⥬CH4(g)＋2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。 已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝－483.6 kJ·mol-1 CH4(g)＋2O2(