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镍在工业生产中有重要作用,以粗氧化镍(主要含NiO、CoO、Fe2O3等)为原料制备纯镍的流程示意图如下:

回答下列问题:
(1)已知C与CO的燃烧热分别为393.5kJ•mol-1、283.0kJ•mol-1。则反应C(g)+CO2(g)⇌2CO(g)△H=
+172.5
+172.5
kJ•mol-1,既有利于提高该反应的速率,又有利于提高CO2平衡转化率的措施是
升高温度
升高温度

(2)碱洗过程中发生反应的离子方程式为:
2OH-+CO2=CO32-+H2O
2OH-+CO2=CO32-+H2O

(3)羰化反应为:Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g)△H<0。在初始温度相同、体积均为1L的三个密闭容器中分别进行该反应,控制不同条件,反应过程中部分数据见表:
反应时间 Ni CO Ni(CO)4
反应Ⅰ:恒温恒容 0min 足量 4mol 0
xmol
反应Ⅱ:恒温恒压 0min 足量 4mol 0
反应Ⅲ:绝热恒容 0min 0 0 1mol
①反应Ⅰ在该温度下的平衡常数K=
x
4
-
4
x
4
x
4
-
4
x
4
(含x的表达式表示)。
②下列不能说明反应Ⅲ达到平衡状态的是
c
c

a.平衡常数K不再改变
b.Ni的质量不再改变
c.v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
d.容器内的压强不再改变
③比较平衡时下列物理量的大小:CO的体积分数Ⅰ
大于
大于
Ⅱ;Ni(CO)4的浓度Ⅰ
小于
小于
Ⅲ(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)羰化后的产物为Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4,有关性质如下表:
物质 Fe(CO)5 Ni(CO)4 Co2(CO)8
沸点/℃ 106 43.2 52
熔点/℃ -20 -19.3 31
分解温度/℃ >160 135 -
蒸馏提取Ni(CO)4应选择的适宜温度范围是
43.2~52℃
43.2~52℃

(5)采用较高温度下分解Ni(CO)4(g)制取镍。实验证明在一定范围内温度越高,镍中含碳量越高,结合平衡移动原理解释原因:
温度升高化学平衡Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)正向进行,CO浓度增大,反应2CO(g)⇌C(s)+CO2(g)平衡右移生成碳
温度升高化学平衡Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)正向进行,CO浓度增大,反应2CO(g)⇌C(s)+CO2(g)平衡右移生成碳

【答案】+172.5;升高温度;2OH-+CO2=CO32-+H2O;
x
4
-
4
x
4
;c;大于;小于;43.2~52℃;温度升高化学平衡Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)正向进行,CO浓度增大,反应2CO(g)⇌C(s)+CO2(g)平衡右移生成碳
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:28引用:3难度:0.5
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  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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