镀镍废件是一种宝贵的可再生资源,可用于制备重要的化工原料NiSO4。将镀镍废件处理后得到废液(含大量的H+、SO42-、Ni2+以及少量的Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等),采用如图工艺流程回收其中的镍制备NiSO4晶体。

资料:
P2O4为磷酸二异辛酯(可用HA表示),不溶于水,是一种弱酸性萃取剂。其酸根离子(A-)可与某些金属离子发生反应。
(1)写出H2O2的电子式
。
(2)加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(3)加石灰乳的作用是调节pH除去Fe3+和Cu2+、使SO42-与Ca2+结合生成CaSO4沉淀被除去调节pH除去Fe3+和Cu2+、使SO42-与Ca2+结合生成CaSO4沉淀被除去。

(4)在萃取过程中,若溶液酸度过高,会导致萃取效率变低,其原因是若酸度过高,c(H+)偏大,使平衡HA⇌H++A-逆向移动,A-浓度减小,导致萃取效率变低若酸度过高,c(H+)偏大,使平衡HA⇌H++A-逆向移动,A-浓度减小,导致萃取效率变低。
(5)在结晶过程中,需要加浓硫酸调pH至2~4,再进行蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶,过滤出的固体洗涤、干燥,得NiSO4晶体。
NiSO4在不同温度下的溶解度


温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 |
溶解度/g | 44.4 | 46.6 | 49.2 | 55.6 | 64.5 | 70.1 | 76.7 |
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】
;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;调节pH除去Fe3+和Cu2+、使SO42-与Ca2+结合生成CaSO4沉淀被除去;若酸度过高,c(H+)偏大,使平衡HA⇌H++A-逆向移动,A-浓度减小,导致萃取效率变低;蒸发浓缩、冷却结晶;ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH+Cl-+H2O

【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:48引用:3难度:0.6
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