题目内容
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺流程为：
（1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含量增大，其原因是 。
（2）工艺流程中“副产品”的化学式为 。
（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下??验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价 （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。
（4）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10－3mol·L－1，则Ca2+的浓度为 mol·L－1。（常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11）
（5）电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：
①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；
②Ni2+被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为 。
（1）BaSO4 温度升高，Ni2+的水解程度增大
（2）CuSO4·5H2O
（3）方案错误。在调节pH前，应先在滤液中加入H2O2，使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+
（4）3×10－6
（5）ClO－＋2Ni2+＋4OH－=2NiOOH·H2O＋Cl－
由题意知，含镍催化剂与硫酸反应后，Ca2+和Ba2+形成沉淀，通入硫化氢气体将Cu2+沉淀，操作B除去Fe3+，操作C除去Ca2+。最后加氯化钠电解硫酸镍溶液得到2NiOOH·H2O。
【解析】（1）硫酸与氧化镍、氧化铁、氧化钙、氧化铜、氧化钡分别生成硫酸镍、硫酸铁、硫酸钙、硫酸铜和硫酸钡，硫酸钙微溶、硫酸钡难溶，物质X为硫酸钡。Ni2++2H2O
Ni(OH)2+2H+，温度升高，促进Ni2+水解，Ni(OH)2含量增大。
（2）硫灼烧生成二氧化硫、硫化铜灼烧生成氧化铜和二氧化硫。氧化铜与硫酸生成硫酸铜溶液，结晶后得到胆矾晶体。
（3）若溶液中含有Fe2+，调节pH为3.7～7.7时，Fe2+没有完全沉淀。所以加氢氧化钠溶液调节pH时，应先加过氧化氢将Fe2+完全氧化为Fe3+。
（4）c(Ca2+)= 
= 
=3×10－6mol·L－1。
（5）Ni2+被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O，ClO-被还原为Cl-，根据得失电子相等和电荷守恒、质量守恒配平
工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
氢氧化物 | Al（OH）2 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Cu（OH）2 | Pb（OH）2 | Mn（OH）2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
请问答下列问题：
（1）酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是 。
（2）酸浸后的溶液中含有Mn2+、 SO42-，另含有少量Fe2+、Fe3+、A13+、Cu2+、Pb2+等，其除杂过程如下：
①加入MnO2将Fe2+氧化，其离子反应方程式为 。 ②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是 。
③加入BaS，除去Cu2+、Pb2+后，再加入NaF溶液，除去 。
（3）从溶液A中回收的主要物质是 ，该物质常用作化肥。（4）MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO4和MnO2，然后再用氧化剂将Mn2+转化为MnO2，制得优质MnO2，写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式 。
