镍目前有广泛的用途,不仅可以用于不锈钢的制取中,目前也是三元锂电池中的重要元素。由红土镍矿(主要成分为NiO,还含有少量MgO2SiO2以及铁的氧化物等)可以制取黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]和NiSO4•6H2O。

(1)Ni的价电子排布式为 3d84s23d84s2。Ni(CO)4是用于烯烃、H2、CO制备高一级醛的重要催化剂,Ni(CO)4的空间结构类似于CH4分子,其空间结构为 正四面体正四面体。
(2)为加快红土镍矿的溶解,在酸浸步骤中可以采取的措施是 研磨粉碎红土镍矿、增大酸的浓度、适当升高温度等研磨粉碎红土镍矿、增大酸的浓度、适当升高温度等(任写一条即可);“预处理”中,发生的离子方程式可能为 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(3)“沉铁”中若采用Na2CO3作为除铁所需钠源,Na2CO3溶液的用量对体系pH和镍的损失影响如图1所示。当Na2CO3溶液的用量超过6g/L时,镍的损失率会增大,其可能的原因是 pH>2.2后,容易形成氢氧化铁的胶体,吸附溶液中的Ni2+,造成镍的损失pH>2.2后,容易形成氢氧化铁的胶体,吸附溶液中的Ni2+,造成镍的损失。(Fe3+、Ni2+开始沉淀的pH分别为2.2、7.5)
(4)若溶液中c(Mg2+)为0.1mol/L,溶液的体积为1L,则要使溶液中c(Mg2+)=7.4×10-7mol/L,则应加入固体NaF为 0.210.21mol[忽略体积的变化,已知Ksp(MgF2)=7.4×10-11]。“沉镁”时应保证MgO已将溶液的pH调节至5.5~6.0的原因是 pH值过小,F-与H+会结合形成HF,导致Mg2+沉淀不完全;pH值过大,会形成Ni(OH)2沉淀pH值过小,F-与H+会结合形成HF,导致Mg2+沉淀不完全;pH值过大,会形成Ni(OH)2沉淀。

(5)硫酸钠与硫酸镍晶体溶解度曲线图如图2所示,请设计由滤液Y制备NiSO4•6H2O的实验方案:边搅拌边向滤液Y中滴加NaOH溶液至沉淀完全,过滤;用蒸馏水洗涤固体至最后一次洗涤滤液加BaCl2溶液无沉淀出现;将所得固体分批加入足量稀硫酸,搅拌使其完全溶解;稍低于53.8℃减压蒸发浓缩,降温至稍高于30.8℃,趁热过滤即可得到NiSO4•6H2O边搅拌边向滤液Y中滴加NaOH溶液至沉淀完全,过滤;用蒸馏水洗涤固体至最后一次洗涤滤液加BaCl2溶液无沉淀出现;将所得固体分批加入足量稀硫酸,搅拌使其完全溶解;稍低于53.8℃减压蒸发浓缩,降温至稍高于30.8℃,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】3d84s2;正四面体;研磨粉碎红土镍矿、增大酸的浓度、适当升高温度等;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;pH>2.2后,容易形成氢氧化铁的胶体,吸附溶液中的Ni2+,造成镍的损失;0.21;pH值过小,F-与H+会结合形成HF,导致Mg2+沉淀不完全;pH值过大,会形成Ni(OH)2沉淀;边搅拌边向滤液Y中滴加NaOH溶液至沉淀完全,过滤;用蒸馏水洗涤固体至最后一次洗涤滤液加BaCl2溶液无沉淀出现;将所得固体分批加入足量稀硫酸,搅拌使其完全溶解;稍低于53.8℃减压蒸发浓缩,降温至稍高于30.8℃,趁热过滤即可得到NiSO4•6H2O
【解答】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:37引用:3难度:0.5
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