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 |
(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 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
高温
2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
。高温
(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
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【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 Ni2O3+3CO↑+CO2↑;79.61%;1;2;1;1;2H2O
高温
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:30引用:1难度:0.4
相似题
-
1.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,已探明的储量约三千万吨,碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是( )
发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9 -
2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质)。用该烧渣制取药用辅料-红氧化铁的工艺流程如下:
(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 -
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:
(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