科学探究题 较难0.4 引用1 组卷132
金属镍(Ni)在不锈钢及催化剂的合成中有重要作用。某矿石中含有镍的氧化物(Ni2O3)和硫化物(NiS),科研人员在实验室用硫酸酸浸的方法提取镍元素,并探究最佳提取条件。
(1)酸浸时发生如下反应:
反应1:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e28af8de5520848a74dce6dd68c2007e.svg)
反应2:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/740d4b2186e4b53268c215a7d4d4876e.svg)
①反应后溶液中含镍元素的微粒是______ (填化学符号)
②已知反应前矿石中Ni2O3的质量为16.6g,NiS的质量为18.2g,则理论上可生成NiSO4的总质量为______ g。
(2)为探究最佳提取条件,将若干份质量均为50g的矿石在一定条件下进行处理,测量镍元素的浸出率部分数据如下图:
①实验6、7、8的目的是________ 。
②Na2SO3和维生素C的价钱分别为每公斤36元和50元,从工业生产的角度考虑,实验______ (填编号)的提取条件更合理。
③为了提高浸出率和节约成本,若再设计对比实验,再最佳提取条件的基础上,选择的研究方向可以是_______ (填选项)。
A将矿石的质量改为45g B将矿石与硫酸的质量比改为1:7
C将反应温度改为90℃ D将浸出时间改为3.5h
(1)酸浸时发生如下反应:
反应1:
反应2:
①反应后溶液中含镍元素的微粒是
②已知反应前矿石中Ni2O3的质量为16.6g,NiS的质量为18.2g,则理论上可生成NiSO4的总质量为
(2)为探究最佳提取条件,将若干份质量均为50g的矿石在一定条件下进行处理,测量镍元素的浸出率部分数据如下图:
编号 | 矿酸比 | 反应温度℃ | 浸出时间h | 助剂及用量(g/50g矿石) | 镍元素浸出率% |
1 | 1:6 | 室温 | 3 | 12.09 | |
2 | 1:6 | 60 | 3 | 19.67 | |
3 | 1:6 | 60 | 4 | 23.84 | |
4 | 1:6 | 60 | 4 | 43.35 | |
5 | 1:6 | 60 | 4 | 38.6 | |
6 | 1:5 | 60 | 4 | 5gNa2SO3 | 49.21 |
7 | 1:5 | 80 | 4 | 5gNa2SO3 | 53.12 |
8 | 1:5 | 95 | 4 | 5gNa2SO3 | 79.9 |
9 | 1:5 | 95 | 4 | 1g维生素 | 83.9 |
②Na2SO3和维生素C的价钱分别为每公斤36元和50元,从工业生产的角度考虑,实验
③为了提高浸出率和节约成本,若再设计对比实验,再最佳提取条件的基础上,选择的研究方向可以是
A将矿石的质量改为45g B将矿石与硫酸的质量比改为1:7
C将反应温度改为90℃ D将浸出时间改为3.5h
2020·广东广州·一模
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金属镍(Ni)在不锈钢及催化剂的合成中有重要作用。某矿石中含有镍的氧化物(Ni2O3)和硫化物(NiS),科研人员在实验室用硫酸酸浸的方法提取镍元素,并探究最佳提取条件。
(1)酸浸时发生如下反应:
反应1:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e28af8de5520848a74dce6dd68c2007e.svg)
反应2:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/740d4b2186e4b53268c215a7d4d4876e.svg)
①反应后溶液中含镍元素的微粒是______ (填化学符号)
②已知反应前矿石中Ni2O3的质量为16.6g,NiS的质量为18.2g,则理论上可生成NiSO4的总质量为______ g。
(2)为探究最佳提取条件,将若干份质量均为50g的矿石在一定条件下进行处理,测量镍元素的浸出率部分数据如下图:
①实验6、7、8的目的是________ 。
②Na2SO3和维生素C的价钱分别为每公斤36元和50元,从工业生产的角度考虑,实验______ (填编号)的提取条件更合理。
③为了提高浸出率和节约成本,若再设计对比实验,再最佳提取条件的基础上,选择的研究方向可以是_______ (填选项)。
A将矿石的质量改为45g B将矿石与硫酸的质量比改为1:7
C将反应温度改为90℃ D将浸出时间改为3.5h
(1)酸浸时发生如下反应:
反应1:
反应2:
①反应后溶液中含镍元素的微粒是
②已知反应前矿石中Ni2O3的质量为16.6g,NiS的质量为18.2g,则理论上可生成NiSO4的总质量为
(2)为探究最佳提取条件,将若干份质量均为50g的矿石在一定条件下进行处理,测量镍元素的浸出率部分数据如下图:
编号 | 矿酸比 | 反应温度℃ | 浸出时间h | 助剂及用量(g/50g矿石) | 镍元素浸出率% |
1 | 1:6 | 室温 | 3 | 12.09 | |
2 | 1:6 | 60 | 3 | 19.67 | |
3 | 1:6 | 60 | 4 | 23.84 | |
4 | 1:6 | 60 | 4 | 43.35 | |
5 | 1:6 | 60 | 4 | 38.6 | |
6 | 1:5 | 60 | 4 | 5gNa2SO3 | 49.21 |
7 | 1:5 | 80 | 4 | 5gNa2SO3 | 53.12 |
8 | 1:5 | 95 | 4 | 5gNa2SO3 | 79.9 |
9 | 1:5 | 95 | 4 | 1g维生素 | 83.9 |
②Na2SO3和维生素C的价钱分别为每公斤36元和50元,从工业生产的角度考虑,实验
③为了提高浸出率和节约成本,若再设计对比实验,再最佳提取条件的基础上,选择的研究方向可以是
A将矿石的质量改为45g B将矿石与硫酸的质量比改为1:7
C将反应温度改为90℃ D将浸出时间改为3.5h
一氧化碳还原氧化铁
【查阅资料】
1. 氢氧化钙溶液能吸收二氧化碳;
2. 一氧化碳还原氧化铁是逐步失去氧元素的过程。
【实验探究】兴趣小组设计了如图实验装置进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/25/b4bc7a9d-8a27-4e6a-a1a0-3c843cf0d969.png?resizew=247)
将24.0g氧化铁粉末放入玻璃管中,反应一段时间后,得到黑色固体粉末,并能全被磁铁吸引。兴趣小组猜想黑色粉末可能是(1)铁粉;(2)四氧化三铁;(3)你的猜想是________ 。
反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的作用是__________ 。
(2)应该选择________ 组的实验数据计算来确定黑色粉末的成分,不选择另一组的理由是______ 。
最终计算结果表明:黑色粉末是__________ ,请写出该变化的化学方程式_______________ 。
【查阅资料】
1. 氢氧化钙溶液能吸收二氧化碳;
2. 一氧化碳还原氧化铁是逐步失去氧元素的过程。
铁及铁的氧化物 | Fe | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜色 | 黑色 | 黑色 | 红棕色 | 黑色 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/25/b4bc7a9d-8a27-4e6a-a1a0-3c843cf0d969.png?resizew=247)
将24.0g氧化铁粉末放入玻璃管中,反应一段时间后,得到黑色固体粉末,并能全被磁铁吸引。兴趣小组猜想黑色粉末可能是(1)铁粉;(2)四氧化三铁;(3)你的猜想是
反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前 | 反应一段时间后 | |
Ⅰ 组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为44.0 g | 玻璃管和固体物质的总质量为43.2g |
Ⅱ 组 | 试管和所盛溶液的总质量为30.0 g | 洗气瓶和瓶中物质 的总质量为32.1g |
(1)在装置A中先通CO气体的作用是
(2)应该选择
最终计算结果表明:黑色粉末是
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