由红土镍矿(主要成分为NiO,含少量MgO、SiO2和铁的氧化物等)可以制取黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]和NiSO4⋅6H2O。实验流程如图:

(1)“预处理”中加入H2O2的目的是 将铁元素全部氧化为三价铁将铁元素全部氧化为三价铁。
(2)“沉铁”中若用Na2CO3作为除铁所需钠源,Na2CO3溶液的用量对体系pH和镍的损失率影响如题17图-1所示。当Na2CO3溶液的用量超过6g/L时,镍的损失率会增大,其原因可能是 pH>2.2后,产生Fe(OH)3胶体,吸附溶液中的Ni2+,造成镍的损失率增大pH>2.2后,产生Fe(OH)3胶体,吸附溶液中的Ni2+,造成镍的损失率增大。(Fe3+、Ni2+开始沉淀的pH值分别为2.2、7.5)

(3)“沉镁”前,应保证MgO已将溶液pH值调节至5.5~6.0,其原因是 pH值过小,氟离子与氢离子结合形成HF,导致Mg2+沉淀不完全;若pH值过大,会生成Ni(OH)2沉淀pH值过小,氟离子与氢离子结合形成HF,导致Mg2+沉淀不完全;若pH值过大,会生成Ni(OH)2沉淀。
(4)如何判断“沉镁”已完全 静置,向上层清液中继续滴加NaF,若无沉淀产生,则反应完全静置,向上层清液中继续滴加NaF,若无沉淀产生,则反应完全。
(5)硫酸钠与硫酸镍晶体溶解度曲线图如图所示,请设计由滤液Y制备NiSO4⋅6H2O的实验方案 加入NaOH溶液,使Ni2+转化为Ni(OH)2沉淀,过滤后洗涤沉淀,向沉淀中加硫酸溶解,蒸发浓缩,控制温度在30.8~53.8℃间冷却结晶,趁热过滤,即可得到NiSO4⋅6H2O加入NaOH溶液,使Ni2+转化为Ni(OH)2沉淀,过滤后洗涤沉淀,向沉淀中加硫酸溶解,蒸发浓缩,控制温度在30.8~53.8℃间冷却结晶,趁热过滤,即可得到NiSO4⋅6H2O。(可选用的试剂:稀硫酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ca(OH)2、蒸馏水)

【答案】将铁元素全部氧化为三价铁;pH>2.2后,产生Fe(OH)3胶体,吸附溶液中的Ni2+,造成镍的损失率增大;pH值过小,氟离子与氢离子结合形成HF,导致Mg2+沉淀不完全;若pH值过大,会生成Ni(OH)2沉淀;静置,向上层清液中继续滴加NaF,若无沉淀产生,则反应完全;加入NaOH溶液,使Ni2+转化为Ni(OH)2沉淀,过滤后洗涤沉淀,向沉淀中加硫酸溶解,蒸发浓缩,控制温度在30.8~53.8℃间冷却结晶,趁热过滤,即可得到NiSO4⋅6H2O
【解答】
【点评】
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