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解答题-工业流程题 适中0.65 引用2 组卷383
金属镍硬而有延展性并具有铁磁性，能够高度磨光和抗腐蚀。下图是一种以含镍废料（主要是NiO，含少量FeO、SiO2等杂质）制备Ni的流程：

已知：室温下难溶物的溶度积数据如下表：

化合物

Ni(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Ksp近似值

10-15

10-15

10-38

(1)滤渣1的主要成分为_____________(填化学式)。
(2)实验中需用0.8mol/L的稀硫酸800mL，若用98%的浓硫酸(ρ=1.84g·mL-l)来配制，量取浓硫酸
时，需使用的量筒的规格为_________(填序号)。
A.10mL               B.20mL                 C.50mL            D.l00tnL
(3)用离子方程式解释加入H2O2的作用：_________________。
(4)滴加氨水调节至pH为_________时，铁刚好沉淀完全；若继续滴加氨水至pH为_____________时，镍开始沉淀（假定Ni2+浓度为0.lmol/L)。若上述过程中没有“氧化”步骤，其后果是_______________。
(5)电解制备镍的反应原理如图所示，则A电极的反应式为2H++2e-=H2↑和___________________。

(6)若用a kg含镍废料(含NiO 80%)制备Ni，最终得到产品b kg，则产率为_____________。
16-17高三·云南·阶段练习
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知识点：物质的量浓度与溶液配制的计算二氧化硅的化学性质溶度积常数相关计算电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断 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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纳米氧化锌是一种多功能性新型无机材料，化工上可以利用废弃的锌镍电池废料(主要含：Zn、Ni和少量的Fe、Al)制备纳米氧化锌，其生产流程如图所示：

已知：Ksp[Zn(OH)2]=1.6×10-16；Ksp[Ni(OH)2]=2.8×10-15；Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39；Ksp[Al(OH)3 =4.6×10-33
回答下列问题：
(1)H2SO4属于高沸点的酸，不仅是因为H2SO4分子属于极性分子，另外一个主要原是___________。
(2)为检验“氧化”操作后的溶液中是否含有Fe2+，某同学取适量待检溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液该方法是否合理：___________(填“是”或“否”)，理由是___________(以离子方程式表示)。
(3)“沉铁铝”操作中加热不仅能够加快反应速率，另外一个主要目的是___________取“沉铁铝”操作所得的沉淀物置于1.0L水中室温下充分溶解，其中沉淀物中若含有5.6gFe(OH)3最终所得溶液中c(Fe3+)=___________mol/L。
(4)假定萃取达到平衡时，样品在水和萃取剂中的总浓度比为1：80，若在50mL的水溶液样品中用10mL萃取剂P204萃取，则萃取后溶液中残留的样品浓度为原溶液的___________倍。
(5)化工生产中，分离Zn2+离子用萃取法而不通过调节溶液pH形成沉淀的方法，原因是___________。
(6)“沉锌”过程中若NH4HCO3用量过大，易生成碱式碳酸锌［2Zn(OH)2·ZnCO3·2H2O］沉淀，该反应的离子方程式为___________。
某工业生产上用铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)制备胆矾CuSO4•5H2O的流程如图。

已知：有机萃取剂HR可以萃取Cu2+，其萃取原理(org为有机相)Cu2+(aq)+2HR(org)CuR2(org)+2H+(aq)。
(1)焙烧前粉碎的目的是_______。
(2)“调节pH时，生成氢氧化铁沉淀的离子方程式为_______，试剂X的最佳选择是_______(填标号)。
a.HCl b.NaOH c.H2SO4 d.NH3•H2O
(3)25℃时，“调节pH”后，测得滤液中各离子浓度及相关数据如表所示。(lg2=0.3)
离子Fe3+Cu2+Ni2+Fe2+
浓度/(mol·L-1)1.0×10-65.01.20
对应氢氧化物的Ksp6.4×10-382.2×10-202.0×10-158.0×10-16
该滤液的pH为_______；加入的Cu(OH)2_______(填“已经”或“没有”)完全溶解。
(4)向“萃取”后的水相中加入一定量的NaClO和NaOH，能制得黑色不溶物NiOOH，该反应的化学方程式为_______。
(5)“操作Ⅱ”包括洗涤，洗涤该沉淀的操作为_______。
(6)上述流程中获取金属铜的方法是电解硫酸铜溶液。若电解200mL 0.5mol/L CuSO4溶液，生成铜3.2g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。
“海绵镍铝催化剂” 是一种多孔的镍铝合金，常用作有机催化剂。现以某粗镍（含Ni、Fe、Cu及难与酸、碱溶液反应的不溶性杂质）为原料制取该催化剂，主要流程如下：

已知：25℃时，以0.1mol/L金属离子测定得到如下数据：

物质

CuS

Cu(OH)2

Ni(OH)2

NiS

Fe(OH)3

Ksp

6×10-36

3×10-19

pH

开始沉淀

4.7

7.2

1.9

沉淀完全

6.7

9.2

3.2

根据信息回答：
（1）步骤①常用热浓硫酸进行酸浸，写出酸浸时金属镍发生反应的化学方程式__________。
（2）酸浸过程应控制酸的浓度、温度等条件，如图是镍的浸出率与温度的关系，温度高于100℃时，Ni2+浸出率降低的原因可能是______________。

（3）滤液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+，步骤②的连续操作过程需要先分离出铁元素、铜元素，再制得镍硫化合物。为达到此目的，应先加NaOH将溶液调节至_______（填pH的取值范围）；再加_______（选填最佳试剂的序号）。当溶液中Ni2+开始形成NiS时，c(Cu2+)_______。（忽略溶液体积变化）
A．硝酸 B．氨水 C. A12S3D.H2S
（4）步骤③生成的Ni(CO)4中碳的化合价与KCN中碳的化合价相同，则Ni(CO)4中Ni的化合价为______；工业上也常用NaClO氧化NiSO4，将制得的NiOOH热分解后进行还原得到Ni。ClO-在碱性条件下氧化Ni2+生成NiOOH的离子方程式为_____________。
（5）步骤⑥的目的是降低铝含量、获得多孔状的“海绵镍铝催化剂”，从而增强对氢气的吸附性，步骤⑥的离子方程式为___________________。

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