Question

【题目】以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备醋酸镍的工艺流程如下:

已知:

离子	Fe3+	Cr3+	Ni2+
开始沉淀pH	1.5	4.3	6.9
完全沉淀pH	2.8	5.6	8.9

回答以下问题:

(1)粗镍原料在酸浸前粉碎的原因是_______________。

(2)酸浸过程中，镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为_____℃、_____min。

(3)酸浸中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为___________。

(4)加人试剂X为_____(填下列提供试剂的序号)，可调节溶液pH至______(填pH范围)。

A.H2SO4 B.Cr2O3 C.NaOH D.Fe2O3

(5)进入“沉镍”步骤的滤液中c(Ni2+)=2.0mol/L，若要处理1L该滤液使Ni2+完全沉淀[c(Ni2+)≤10-5mol/L]，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为______g。(已知NiCO3的Ksp=9.6×10-6，结果保留小数点后2位有效数字)

Answer 1

【答案】 增大固体接触面积，加快酸浸的速率 70 120 Ni+4HNO3(浓)=Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O C 5.6-6.9 313.76

【解析】（1）将原料粉碎可增大固体接触面积，加快酸浸的速率；（2）由图像可知，在70℃时，反应到120min镍浸出率较高；（3）根据流程中信息可知，镍与浓硝酸反应可生成Ni2+，浓硝酸被还原生成NO2，故反应方程式为：Ni+4HNO3(浓)=Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O；（4）加入试剂X需中和溶液中过量的硝酸，并调节溶液的pH至5.6-6.9范围，让溶液中的Fe3+、Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀，故试剂X可用NaOH，答案选C；（5）要让1L c（Ni2＋）＝2.0 mol· L－1的溶液中Ni2＋完全反应需n(CO32-)=CV=2.0 mol· L－1×1L=2mol。要使溶液中c（Ni2＋）≤10－5mol·L－1，需c(CO32-)= ==0.96 mol·L－1。故加入的碳酸钠的总物质的量为2mol+0.96mol=2.96mol，其质量为2.96mol ×106g/mol=313.76g。