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更新时间:2024-04-25 20:42:26

1、

镍的全球消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位,常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也用作催化剂,制取原理:Ni(CO)4(g)1Ni(s)+4CO(g),实验室用如图所示装置制取Ni(CO)4。

已知:CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl;Ni(CO)4熔点-25℃,沸点43℃,60℃以上与空气混合易爆炸;Fe(CO)5熔点-20℃,沸点103℃。

2

回答下列问题:

(1)装置A中发生反应的化学方程式为__。

(2)装置C用于合成Ni(CO)4夹持装置略,最适宜选用的装置为__(填标号)。

3

(3)实验过程中为了防止__,必须先观察__。

(4)制得的Ni(CO)4中常溶有Fe(CO)5等杂质,提纯的方法是__(填标号)。

A.分液   B.蒸馏 C.过滤 D.重结晶

(5)利用“封管实验”原理可获得高纯镍。如图所示的石英玻璃封管中充有CO气体,则高纯镍粉在封管的__温度区域端生成(填“323K”或“473K”)。

4

(6)实验中加入11.50gHCOOH,C装置质量减轻2.95g设杂质不参加反应,E装置中盛有PdCl2溶液100mL,则PdCl2溶液的物质的量浓度至少为__mol•L-1(填实验现象再加热C装置)。

【考点】
【答案】

HCOOH1H2O+CO↑   ③   CO及Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸   E装置中生成黑色沉淀   B   473K   0.50  

【解析】

(1)装置A中甲酸与在浓硫酸的作用下生成CO和水;

(2)温度在50~80℃是更有利于Ni(CO)4的生成;

(3)CO 及 Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸;

(4)Ni(CO)4沸点 43℃,Fe(CO)5沸点 103℃;

(5)323K是49.85℃,473K是199.85℃,根据方程式Ni(CO)4 (g)1Ni(s)+4CO(g)可知180~200℃时生成Ni单质;

(6)n(HCOOH)=2=0.25mol,则生成的n(CO)=0.25mol,C装置中发生Ni(s)+4CO(g)3Ni(CO)4(g),则C管减轻的质量即反应的Ni的质量,则反应n(Ni)=4=0.05mol,则消耗n(CO)=0.2mol,所以PdCl2溶液至少要吸收CO的物质的量为0.25mol-0.2mol=0.05mol,根据方程式CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl可得。

(1)装置A中甲酸与在浓硫酸的作用下生成CO和水,反应方程式为HCOOH5H2O+CO↑;

(2)温度在50~80℃时更有利于Ni(CO)4的生成,为了更好的控制温度,且可避免温度过高,可选用水浴加热,所以选用③装置;

(3)CO 及 Ni(CO)4与装置中空气混合在加热条件下会发生爆炸,所以要先观察到E装置中生成黑色沉淀,再加热C装置;

(4)Ni(CO)4沸点 43℃,Fe(CO)5沸点 103℃,可采用蒸馏的方法进行提纯,故答案为B;

(5)323K是49.85℃,473K是199.85℃,根据方程式Ni(CO)4 (g)1Ni(s)+4CO(g)可知180~200℃时生成Ni单质,所以高纯镍粉在封管的473K温度区域端生成;

(6)n(HCOOH)=2=0.25mol,则生成的n(CO)=0.25mol,C装置中发生Ni(s)+4CO(g)3Ni(CO)4(g),则C管减轻的质量即反应的Ni的质量,则反应n(Ni)=4=0.05mol,则消耗n(CO)=0.2mol,所以PdCl2溶液至少要吸收CO的物质的量为0.25mol-0.2mol=0.05mol,根据方程式CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl可知所需n(PdCl2)=0.05mol,所以其浓度至少为6=0.5mol/L。

题型:实验题 题类: 难度:一般 组卷次数:0
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