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Ni、Al、Fe的氧化物,SiO2,C等)制备Ni2O3的工艺流程如图所示:

已知:①在该实验条件下NaClO3、Fe(Ⅲ)不能氧化Ni(Ⅱ)。
②常温下,溶液中0.010mol•L-1金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
离子pH | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
完全沉淀pH | 8.7 | - | 3.2 | 9.0 |
回答下列问题:
(1)“预处理”时,可以用
Na2CO3
Na2CO3
(填化学式)溶液除去废料表面的油脂油污。(2)“浸出”时,提高浸出效率可采取的措施有
粉碎催化剂
粉碎催化剂
(任写一种)。滤渣1的主要成分是 SiO2、C
SiO2、C
。(3)“氧化”时,加入NaClO3发生反应的离子方程式为
6H+++6Fe2+=6Fe3++Cl-+3H2O
C
l
O
-
3
6H+++6Fe2+=6Fe3++Cl-+3H2O
,目的是 C
l
O
-
3
便于后续除杂
便于后续除杂
。(4)若常温下,“调pH”时,溶液中Ni2+浓度为0.1mol•L-1,为使Al3+等杂质离子沉淀完全(≤10-5mol•L-1),经过计算,需控制溶液的pH范围是
4.7≤pH<6.7
4.7≤pH<6.7
。(5)“萃取”时,操作若在实验室进行,需要用到的主要玻璃仪器有
分液漏斗
分液漏斗
、烧杯。请利用化学平衡原理解释该流程中用H2SO4反萃取的原理 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
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
。(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系:
温度 | 低于30.8℃ | 30.8~53.8℃ | 53.8~280℃ | 高于280℃ |
晶体形态 | NiSO4•7H2O | NiSO4•6H2O | 多种结晶水合物 | NiSO4 |
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
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
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】Na2CO3;粉碎催化剂;SiO2、C;6H+++6Fe2+=6Fe3++Cl-+3H2O;便于后续除杂;4.7≤pH<6.7;分液漏斗;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;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
C
l
O
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:80引用:1难度:0.5
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(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
(3)“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
(4)煅烧A的反应方程式是
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5 -
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(1)焙烧时产生的主要有害气体是
(2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
(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
(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:0.1