Question

【题目】一种磁性材料的磨削废料(含镍质量分数约21%) 主要成分是铁镍合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制各纯度较高的氢氧化镍，工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）合金中的镍难溶于稀硫酸，“酸溶”时除了加入稀硫酸，还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸，反应有N2生成．写出金属镍溶解的离子方程式________________________________________。

（2）“除铁”时H2O2的作用是____________，为了证明添加的H2O2已足量，应选择的试剂是_____________（用化学式表示）溶液。黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点，此步骤加入碳酸钠的目的是_________________________。

（3）“除铜”时，反应的离子方程式为_________________________，若用Na2S代替H2S除铜，优点是_________________________。

（4）已知除杂过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量为理论用量的1.1倍，用量不宜过大的原因是_________________________。

（5）已知常温下Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15，该流程中Ni(OH)2 生成时，调节pH 约为________Ni2+刚好沉淀完全（离子浓度小于1×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全： lg2=0.30）。

Answer 1

【答案】 5Ni+12H++2NO3-=5Ni2++N2↑+6H2O 将亚铁离子氧化为铁离子 K3[Fe(CN)6] 提高溶液的碱性，使黄钠铁矾形成析出 H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ 无易挥发的有毒气体硫化氢污染环境 过量的F离子生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器 9.1或9.2（或9.1~9.2之间）

【解析】（1）镍在非氧化性酸中不溶，在氧化性酸（如硝酸）能够把金属镍溶解，反应的离子方程式为：5Ni+12H++2NO3-=5Ni2++N2↑+6H2O；正确答案：5Ni+12H++2NO3-=5Ni2++N2↑+6H2O。

（2）利用双氧水的氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子；H2O2已足量时，溶液中没有亚铁离子了，加入K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀，证明H2O2过量；碳酸钠溶液水解显碱性，加入碳酸钠的目的提高溶液的碱性，使黄钠铁矾形成析出；正确答案：将亚铁离子氧化为铁离子 ； K3[Fe(CN)6] ； 提高溶液的碱性，使黄钠铁矾形成析出。

（3）“除铜”时，铜离子与硫化氢反应生成硫化铜沉淀，反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；若用Na2S代替H2S除铜，优点是无易挥发的有毒气体硫化氢污染环境；正确答案：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；无易挥发的有毒气体硫化氢污染环境。

（4）NaF溶液水解产生少量氢氟酸，当NaF溶液用量太大时，氢氟酸的量增多，氢氟酸能够与陶瓷容器中二氧化硅反应而使陶瓷容器被腐蚀，正确答案：过量的F-离子生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器。

（5）Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=2.0×10-15，当c(Ni2+)=1×10-5mol·L-1，c2(OH-)=2×10-10，c(OH-)=1.4×10-5，c(H+)=1/1.4×10-9, pH=9.1，正确答案：9.1或9.2（或9.1~9.2之间）。