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三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4•2H2O),再高温煅烧草酸镍制取Ni2O3。工艺流程图如图所示:

已知:i.草酸的钙、镁、镍盐以及MgF2、CaF2均难溶于水。
ii.溶液中金属阳离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH(20℃)如表:
金属离子 Ni2+ Fe2+ Fe3+ Ca2+ Mg2+
开始沉淀时(c=0.01mol/L)的pH 7.7 7.5 2.2 12.3 9.6
完全时(c=1.0×10-5mol/L)的pH 9.2 9.0 3.2 微溶 11.1
请回答下列问题:
(1)Ni2O3中Ni的化合价为
+3
+3
;操作a为
过滤
过滤

(2)①加入H2O2的作用是
将Fe2+转化为Fe3+
将Fe2+转化为Fe3+

②加入碳酸钠溶液调pH至4.0~5.0,其目的为
将Fe3+转化为氢氧化铁过滤除去
将Fe3+转化为氢氧化铁过滤除去

(3)滤渣C中的主要物质是
CaF2、MgF2
CaF2、MgF2

(4)草酸镍(NiC2O4•2H2O)在热空气中干燥脱水后,再高温下煅烧,可制得Ni2O3,同时获得混合气体。NiC2O4受热分解的化学方程式为
2NiC2O4
高温
Ni2O3+3CO↑+CO2
2NiC2O4
高温
Ni2O3+3CO↑+CO2

(5)若镍废料中镍含量为50%,用该方法处理1t镍废料得到0.56tNi2O3(假设不含杂质),则产率为
79.61%
79.61%
(保留2位小数)。
(6)工业上还可用电解法制取Ni2O3。用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5,加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-,再把二价镍氧化为三价镍。补齐ClO-与Ni(OH)2反应,生成Ni2O3的离子方程式。
1
1
ClO-+
2
2
Ni(OH)2
1
1
Cl-+
1
1
Ni2O3+
2H2O
2H2O

【答案】+3;过滤;将Fe2+转化为Fe3+;将Fe3+转化为氢氧化铁过滤除去;CaF2、MgF2;2NiC2O4
高温
Ni2O3+3CO↑+CO2↑;79.61%;1;2;1;1;2H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:30引用:1难度:0.4
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    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9
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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
     
    (用离子方程式表示)。
    (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
     
    (用含a、b的表达式表示)。

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5
  • 3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

    (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:
     
    (用离子方程式表示).
    (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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (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
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