Question

【题目】醋酸镍[（CH3COO）2Ni]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：

相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：

（1）调节pH步骤中，溶液pH的调节范围是。
（2）滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是、。
（3）酸浸过程中，1mol NiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式。
（4）沉镍前c（Ni2＋）＝2.0 mol· L-1 ， 欲使100 mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全[c（Ni2＋）≤10-5mol·L-1]，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为g。（保留小数点后1位）

Answer 1

【答案】
（1）5.0≤pH＜6.7
（2）SiO2；CaSO4
（3）CaF2NiS+2HNO3+H2SO4=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O
（4）31.4
【解析】（1）调节pH使Al3+、Fe3+转化为沉淀，同时Ni2+不能转化为沉淀，根据表中的数据可知，调节pH的范围为5.0≤pH＜6.7；
（2）由流程分析可知，滤渣1为二氧化硅和硫酸钙，滤渣3为CaF2；
（3）酸浸过程中，1mol NiS被硝酸氧化失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体，则生成NO和SO2 ， 其反应的化学方程式为NiS+H2SO4+2HNO3＝NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O；
（4）已知NiCO3的Ksp=9.6×10-4 ， 使100ml该滤液中的Ni2+沉淀物完全，即[c(Ni2+)≤10-5molL-1]，则溶液中c（CO32-）=Ksp÷c(Ni2+)=9.6×106÷(1×105)=0.96mol/L，与Ni2+反应的n（CO32-）=cV=2mol/L×0.1L=0.2mol，则加入的碳酸钠的总物质的量n（CO32-）=0.2mol+0.96mol/L×0.1L=0.296mol，所以m=nM=0.296mol×106g/mol=31.4g。（1）根据各种离子沉淀时的pH进行判断需要的pH；
（2）根据流程中发生的反应进行判断；
（3）根据电子守恒和物质的性质判断产物，然后书写化学方程式；
（4）根据溶度积常数计算碳酸根离子的浓度即可.