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解答题-工业流程题 较难0.4 引用3 组卷360
提新型锂电池的正极材料,可由菱锰矿(主要含,含有少量Fe、Ni、Al等元素)经过如下过程制得:

(1)“酸浸”时使用硫酸,浸出液中主要含有的金属阳离子是,还含有少量。“氧化”时向浸出液中滴加溶液除去,当溶液滴加过量后,溶液中的物质的量逐渐减小,原因是___________
(2)“除杂”时先调节溶液的,将沉淀完全,继续向溶液中加入BaS固体(可溶于水),可将转化为NiS沉淀。当沉淀完全而不沉淀的原因是___________。[已知金属离子浓度小于mol⋅L-1时可认为沉淀完全,除杂时溶液中mol⋅L-1]
(3)“电解”时可制得,同时电解液可循环使用。电解液中可循环使用的物质是___________
(4)的一种晶胞结构如下图甲所示,图甲中表示出晶胞的边长及坐标轴,晶胞中部分未标出,图乙为沿y轴方向晶胞投影图,图丙为沿z轴方向晶胞投影图,请在图甲上用“●”和“○”补充完整所缺的_________

(5)将固体混合煅烧可制得,为测定制得样品的纯度,现进行如下实验:称取0.800 g样品,加入足量硫酸和10.00 mL 1.000 mol⋅L-1溶液,充分反应后,用0.100 mol⋅L-1 标准溶液滴定过量的,到达滴定终点时消耗标准溶液16.00 mL。计算样品的纯度并写出计算过程_________。实验中发生反应的离子方程式为:(未配平);(未配平)。
23-24高三上·江苏徐州·阶段练习
知识点:溶度积常数相关计算晶胞的有关计算探究物质组成或测量物质的含量物质制备的探究 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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镍的单质及氧化物常用作催化剂。以含镍废渣(主要含Ni,还含少量NiO、Fe2O3和Al2O3)为原料可通过如下过程制取高纯度NiO。

已知:①常温时,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1×10-32,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-14,溶液中离子的浓度小于1×10-5可认为已除尽。
②NiC2O4·2H2O难溶于水。
(1)“浸取”时,当加料完成后,提高镍元素浸出速率的方法有______________________
(2)基态Ni2核外电子排布式___________
(3)“浸取”后,测得溶液中Fe3、Al3和Ni2的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1和2.0 mol·L-1,则“除铝铁”时应控制溶液的pH范围为___________。(设加入氨水时溶液体积不发生变化)
(4)“沉镍”后所得NiC2O4·2H2O中可能吸附含有少量(NH4)2SO4,若“沉镍”时使用Na2C2O4溶液,则所得NiC2O4·2H2O中可能吸附含有少量Na2SO4.实际生产流程中用(NH4)2C2O4而不用Na2C2O4的原因是___________
(5)雷尼镍是一种多孔的单质镍,可用作催化剂,工业上可由镍铝合金制得。选择合适的试剂,补充完整制取雷尼镍的方法:取粉碎后的镍铝合金,___________,真空干燥得到雷尼镍。(实验中可选用的试剂:10%的稀硫酸、20%的NaOH溶液)
(6)为测定某NiC2O4·2H2O产品的纯度,现进行如下实验:准确取2.400g样品,用足量硫酸溶解后,加水稀释到250 mL。取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,加入12.00 mL 0.0500 mol·L-1标准KMnO4溶液,振荡使其充分反应。向反应后的溶液滴加0.03000 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液与过量的KMnO4反应,恰好完全反应时消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液体积为20.00 mL。计算NiC2O4·2H2O产品的纯度___________ (写出计算过程,杂质不参与反应)。实验过程中反应如下:
16H+5C2O+2MnO=2Mn2+10CO2+8H2O、H+Fe2+MnO-Mn2+Fe3+H2O(未配平)
用镍铂合金废料(主要成分为Ni、Pt,含少量Al和难溶于硫酸的重金属)回收镍和铂的一种工艺流程如下:

(1)“酸浸”后分离出的溶液中,c(Ni2+)=0.2mol/L,c(Al3+)=0.01mol/L,溶液中离子浓度小于1×105 mol/L时可认为沉淀完全,则“调pH”应控制pH的范围是________。(设“调pH”时溶液体积不变) {已知:Ksp[Ni(OH)2]=2×1015,Ksp[Al(OH)3]=1×1033}
(2)“控温氧化”时控制其他条件一定,Ni2O3的产率与温度和时间的关系如图所示。20℃、40℃时反应后所得滤液主要为NaCl、NaOH和,60℃时反应后所得滤液主要为NaCl、,反应相同时间,60℃时Ni2O3的产率低于40℃时,原因可能是_______

(3)“含Pt滤渣”中的Pt可以用王水(体积比3∶1的浓盐酸和浓硝酸的混合液)浸出。浸出时有H2PtCl6和NO生成。向(NH4)2PtCl6溶液中加入NH4Cl会生成(NH4)2PtCl6沉淀。
①写出浸出时Pt所发生反应的化学方程式:________
②(NH4)2PtCl6在一定温度下可以分解生成Pt(NH3)2Cl2,Pt(NH3)2Cl2在顺式和反式两种结构。请在如图的两个结构中,选择其中一个,填入相应的基团表示Pt(NH3)2Cl2的顺式结构________

(4)另外一种镍催化剂废渣(主要成分是Ni,含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料可制备锂离子材料镍酸锂。在制备过程中有人认为“除钙”可以用HF,则“除钙”的反应为:Ca2+(aq)+2HF(l) = CaF2(s)+ 2H+(aq)反应的平衡常数K=1.0×103,则Ksp[CaF2]=________。(已知:室温下,HF的电离平衡常数Ka=4×104)。
(5)Ni2O3产品中可能含少量NiO,为测定Ni2O3的纯度,进行如下实验:称取5.000g样品,加入足量硫酸后,再加入100mL,1.000 mol/L Fe2+标准溶液,充分反应,加水定容至200mL取出20.00mL,用0.1 mol/L KMnO4标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗KMnO4标准溶液10.00mL。实验过程中发生反应如下:
Ni2O3 + Fe2++ H+= Ni2++ Fe3++H2O(未配平)
Fe2+ + + H+= Mn2++ Fe3++H2O(未配平)
试通过计算确定Ni2O3的质量分数,并写出计算过程________

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