题目内容
【题目】Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着色颜料，也可用于镍粉的制造，其中一种生产工艺如下(已知还原性：Fe2+>Ni2+)：
回答下列问题：
(1) Ni2O3中Ni 的化合价为________________。
(2)为了提高金属镍废料浸出速率，在“酸浸”时可采取的措施有_______________________(写两条)。
(3)若将H2O2溶液改为酸性KMnO4溶液(在该实验条件下，Ni2+不能被KMnO4氧化)，则“氧化”过程中的离子方程式为_______________________；加入Na2CO3溶液调pH，产生的“滤渣X”是_____________。
(4)从滤液A中可回收利用的主要物质是___________________；加入NaClO溶液和NaOH溶液，“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为_________________________。
(5)工业上用镍为阳极，电解0.05～0.1mol·L-1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时，NH4Cl 的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如下图所示：
①NH4Cl浓度最好控制为____________g·L-1。
②当NH4Cl浓度大于15g·L-1时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，相应的电极反应式
为______________________。
【答案】 +3 适当升高温度，增大盐酸的浓度，搅拌或将镍废料研成粉末等 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O Fe(OH)3 NaCl 2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O 10 2H++2e-=H2↑(或2NH4++2H2O+2e-=2NH3·H2O+H2↑
【解析】本题考查化学工艺流程，Ni2O3中O显－2价，则Ni的价态为＋3价；（2）提高浸出率的措施是适当升高温度，增大盐酸的浓度，搅拌或将镍废料研成粉末等；（3）金属镍的废料中含有Fe，铁与盐酸反应生成FeCl2，高锰酸钾具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，本身被还原成Mn2＋，离子反应方程式为：5Fe2＋+MnO4－+8H＋=5Fe3＋+Mn2＋+4H2O；加入Na2CO3的目的是调节pH，让Fe3＋以氢氧化铁的形式沉淀出来，因此滤渣X为Fe(OH)3；（4）根据溶解过程，产生CO2，因此沉镍发生的离子反应是Ni2＋＋CO32－=NiCO3↓，滤液A的成分是NaCl和过量的Na2CO3；加入NaClO溶液，利用ClO－的强氧化性，把Ni2＋氧化成Ni3＋，因此离子反应方程式为2Ni2＋+ClO－+4OH－=Ni2O3↓+Cl－+2H2O；（5）①根据图像，当NH4Cl的浓度为10g·L－1时，阴极电流效率以及镍的成粉率达到最高；②根据题意，当达到15g·L－1时，阴极有气体产生，即阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，或2NH4＋+2H2O+2e－=2NH3·H2O+H2↑。
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