题目内容

【题目】以废镍(NiO,杂质为少量Fe2O3)生产Ni2O3的一种工艺流程如下:

(1)“酸浸时为了提高酸浸的速率(浸取率),可采取的措施有_____________(任写出一条)

(2)“酸浸Fe2O3发生反应的离子方程式:____________________________________

(3)“调节pH”使溶液中的Fe3沉淀完全(离子浓度≤105mol·L1时,离子沉淀完全),则需维持c(OH)不低于__________ [已知Fe(OH)3Ksp=4×1038≈1.6 ]

(4)“沉镍的目的是将溶液中的Ni2转化为Ni(OH)2沉淀,确认Ni2已经完全沉淀的实验方法是_____________________________________

(5)“滤液Ⅱ”所含阴离子主要为Cl,写出氧化时反应的离子方程式:____________________

(6)FeNi为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。通电后,在铁电极附近生成紫红色的。电解时阳极的电极反应式为___________________________________,离子交换膜(b)______(”)离子交换膜。

【答案】粉碎加热搅拌适当增大硫酸浓度 Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O 1.6×1011 静置,在上层清液中继续滴加NaOH溶液,无沉淀生成 2Ni(OH)2ClO==Ni2O3Cl2H2O Fe6e+8OH==FeO42+4H2O

【解析】

(1)“酸浸时为了提高酸浸的速率(浸取率),可采取增大浓度、升高温度、增大接触面积等措施。

(2)“酸浸Fe2O3H+反应,生成Fe3+和水。

(3)c(Fe3+)≤105 mol·L1,利用Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)c3(OH-)=4×1038,即可求出c(OH)

(4)“沉镍的目的是将溶液中的Ni2转化为Ni(OH)2沉淀,确认Ni2已经完全沉淀的实验方法是再加碱,看是否有沉淀生成。

(5)“滤液Ⅱ”所含阴离子主要为Cl,则氧化时发生的反应是Ni(OH)2ClO反应,生成Ni2O3Cl等。

(6)通电后,在铁电极附近生成紫红色的,则电解时阳极反应为Fe在碱性环境中失电子,生成等,由于反应需要消耗OH-,所以离子交换膜(b)应允许OH-通过。

(1)“酸浸时为了提高酸浸的速率(浸取率),可从增大浓度、升高温度、增大接触面积等方面考虑,即可采取的措施是粉碎(或加热,搅拌适当增大硫酸浓度等)。答案为:粉碎加热搅拌适当增大硫酸浓度;

(2)“酸浸Fe2O3H2SO4发生复分解反应,离子方程式为Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O。答案为:Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O

(3)c(Fe3+)105 mol·L1,利用Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)c3(OH-)=4×1038,将c(Fe3+)代入,即可求出c(OH)×10-11mol/L=1.6×1011。答案为:1.6×1011

(4)“沉镍的目的是将溶液中的Ni2转化为Ni(OH)2沉淀,确认Ni2已经完全沉淀的实验方法是静置,在上层清液中继续滴加NaOH溶液,无沉淀生成。答案为:静置,在上层清液中继续滴加NaOH溶液,无沉淀生成;

(5)“滤液Ⅱ”所含阴离子主要为Cl,则氧化时发生的反应是Ni(OH)2ClO反应,生成Ni2O3Cl等,反应的离子方程式为2Ni(OH)2ClO==Ni2O3Cl2H2O。答案为:2Ni(OH)2ClO==Ni2O3Cl2H2O

(6)通电后,在铁电极附近生成紫红色的,则电解时阳极反应为Fe在碱性环境中失电子,生成等,电极反应式为Fe6e+8OH==FeO42+4H2O;由于反应需要消耗OH-,所以离子交换膜(b)应允许OH-通过,为阴离子交换膜。答案为:Fe6e+8OH==FeO42+4H2O;阴。

练习册系列答案
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(1)请选择必要地装置,按气流方向连接顺序为________________

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A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.浓硝酸 D.氢氧化钠

(3)连在最后的装置起到的作用____________________________________

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滴定次数

滴定前读数(mL

滴定后读数(mL

1

120

1621

2

300

1890

3

450

1949

达滴定终点时的现象为______________________________,由此可计算出该样品中的氮的质量分数为_________________

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(2)写出还原过程中既是化合反应又是氧化还原反应的离子方程式______________________

(3)滤渣2中含有TiOSO4,进行热水解可以生成不溶于水的TiO2·H2O,该反应的化学方程式为___________________________

(4)流程图中滤液经处理后得到一种化肥,其化学式为_________一系列操作___________

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①准确称取m g草酸亚铁固体样品,溶于30 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液中,在60~80℃水浴加热,用100 mL容量瓶配成100.00 mL溶液。

②取20.00 mL,用KMnO4标准溶液(浓度为c mol·L-1)消耗V1mL

③向滴定后的溶液中加入适量锌粉,用试剂x检验Fe3+至极微量,过滤,洗涤,洗涤液并入滤液中。

④继续用KMnO4标准溶液(浓度为c mol·L-1)滴定至终点,消耗V2mL

在②中溶液中发生2MnO4-+5H2C2O4+6H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O,还有另一氧化还原反应,写出其离子方程式_____________,步骤③中检验其中微量的Fe3+的试剂x名称是_________溶液,固体样品的纯度为_____________(用含cV1V2的式子表示)

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