题目内容
【题目】NiCl2是化工合成中最重要的镍源,工业上以金属镍废料(含Fe、Ca、Mg等杂质)为原料生产NiCl2,继而生产Ni2O3的工艺流程如下:
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流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
(1) 为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有:
①适当升高温度;②搅拌;③________等。
(2) 加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为________________。
(3) “除铁”时,控制溶液pH的范围为______________。
(4) 滤渣B的主要成分的化学式为______________。
(5) 已知:Ksp(NiCO3)=1.42×10-7。为确保沉镍完全(即溶液中c(Ni2+)<1.0×10-6),应保持溶液中c(CO32-)>________mol·L-1。
(6) “氧化”生成Ni2O3的离子方程式为________________。
【答案】 增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末或延长浸泡时间等) 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 3.2~7.1 MgF2、CaF2 0.142 2Ni2++ClO-+4OH-===Ni2O3↓+Cl-+2H2O
【解析】(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,还可以增大盐酸的浓度(或将镍废料研成粉末或延长浸泡时间等);(2)双氧水氧化亚铁离子的方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(3)沉镍前要将和铁离子沉淀完全,而镍离子不能产生沉淀,所以溶液的pH值控制在3.2~7.1;(4)根据以上分析可知滤渣B的主要成分的化学式为 MgF2、CaF2;(5)已知:Ksp(NiCO3)=1.42×10-7,则溶液中c(Ni2+)<1.0×10-6时,溶液中碳酸根浓度是1.42×10-7/1.0×10-6=0.142mol/L;(6)Cl元素由+1价降低到-1价,即反应生成NaCl,而Ni由+2价升高到+3价,生成Ni2O3,反应离子方程式为:2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O。