问题 填空题

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。其工艺流程如下:

(1)根据图甲所示的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________。图乙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)3Fe(OH)2Ni(OH)2
开始沉淀的pH1.56.57.7
沉淀完全的pH3.79.79.2
 

操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案: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)。

操作C是为了除去溶液中的Ca2,若控制溶液中F浓度为3×10-3molL-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_______________________________________。

答案

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

(1)BaO与H2SO4反应得到BaSO4沉淀,进入浸出渣;Ni2会发生水解反应:Ni2+2H2ONi(OH)2+2H,该反应为吸热反应,故温度升高,平衡右移,Ni(OH)2含量增大,镍的浸出率降低。(2)CuS、S灼烧后转化为CuO和SO2,CuO被硫酸酸浸转化为硫酸铜溶液,结晶析出CuSO4·5H2O。(3)按题目操作无法将Fe2除尽,从而导致有杂质存在,故可将Fe2氧化为Fe3后,再调pH,以便除去全部的铁元素。(4)c(Ca2)==3×10-6(mol·L-1)。(5)先根据题意写出ClO+Ni2―→2NiOOH·H2O+Cl,然后再根据电荷守恒和原子守恒配平。

单项选择题 A1型题
单项选择题