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图：

相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如表：

（1）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。写出该反应的离子方程式___。

（2）滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是___、____。

（3）写出氧化步骤中加入过氧化氢发生反应的离子方程式______。

（4）调节pH步骤中，溶液pH的调节范围是____。

（5）沉镍过程中，若c(Ni2+)=2.0 mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)＜10-5mol/L]，则需要加入碳酸钠固体的物质的量最少为____mol。

Answer 1

【答案】 0.296

【解析】

含镍废料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）粉碎，加硫酸和硝酸酸浸，过滤，滤渣1为二氧化硅和硫酸钙，浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+，加H2O2把亚铁离子氧化为Fe3+，然后加NaOH调节pH，使Al3+、Fe3+转化为沉淀，同时Ni2+不能转化为沉淀，所以调节pH的范围5.0≤pH＜6.7，过滤，滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝，滤液中含有Ni2+、Ca2+，再加氟化铵，生成CaF2沉淀，过滤，滤渣3为CaF2，滤液中加碳酸钠生成NiCO3沉淀，过滤，滤渣中加醋酸溶解，生成(CH3COO)2Ni溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶得到(CH3COO)2Ni固体，结合选项分析解答。

（1）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，其反应的离子方程式为；

（2）由流程分析可知，滤渣1为，滤渣3为，故答案为：；；

（3）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；

（4）根据表格信息可知，溶液中的亚铁离子不容易转化为沉淀，加入H2O2目的是将亚铁离子氧化为Fe3+，其反应的离子方程式为：；

（5）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-)==mol/L=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，故答案为：0.296。