解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷82
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性。如图所示为一种以镍废料(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:
(1)滤渣1的主要成分为_____________ (填化学式)。
(2)用离子方程式解释加入H2O2的作用:_________________ 。
(3)室温下滴加氨水调节至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_______________ 。
(4)电解制备镍的反应原理如上图所示,则A电极的反应式为2H++2e-=H2↑和________________________ 。
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
(2)用离子方程式解释加入H2O2的作用:
(3)室温下滴加氨水调节至pH为
(4)电解制备镍的反应原理如上图所示,则A电极的反应式为2H++2e-=H2↑和
19-20高二·湖南长沙·阶段练习
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以红土镍矿(主要成分为NiO、FeO、Fe2O3、MgO和SiO2等)为原料制备Ni(OH)2的工艺流程如图:
(1)“酸浸”时,加快化学反应速率的措施_______ (写一条即可)。滤渣1的成分为_______ (填化学式)。
(2)“氧化”时,Fe2+发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)MgO的作用是调节溶液pH使Fe3+沉淀,根据表中的数据,则调节溶液pH的范围是_______ 。
(4)“沉镁”是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_______ 。
(5)室温时,若“沉镍”后的滤液c(Ni2+)<1×10-5mol•L-1,则滤液中pH>_______ 。(Ksp[Ni(OH)2=1×10-15)
(1)“酸浸”时,加快化学反应速率的措施
(2)“氧化”时,Fe2+发生反应的离子方程式为
(3)MgO的作用是调节溶液pH使Fe3+沉淀,根据表中的数据,则调节溶液pH的范围是
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Mg2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 6.3 | 1.5 | 8.9 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 10.9 | 8.9 |
(4)“沉镁”是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是
(5)室温时,若“沉镍”后的滤液c(Ni2+)<1×10-5mol•L-1,则滤液中pH>
某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物在25℃时沉淀的pH和Ksp近似值如下表所示:
现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体,其流程图如下:
(1)X酸的化学式为_________ ,滤渣Ⅱ成分的化学式为_____________________ 。
(2)上述表格中Ni(OH)2刚好沉淀完全时的pH为___________ 。
(3)“净化除杂”中包含了两步操作过程:第一步加入氧化剂,当加入H2O2溶液时,发生反应的离子方程式为_____________________ ;第二步是调节溶液的pH,其操作过程是_____________________________ 。
(4)“操作Y”为:加热浓缩、___________ 、过滤、洗涤、干燥,即得NiSO4·7H2O晶体。
(5)某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl—,下图是双膜三室电沉积法回收废水中Ni2+的示意图。
①交换膜b为_____ (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②阳极反应式为_______________________ 。
③若阴极室得到29.5g的金属镍和0.2g的氢气,则阳极室的溶液质量减少______ g。
化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 7.6 | 2.7 | 3.5 | 7.0 |
沉淀完全时的pH | 9.6 | 3.7 | 4.8 | |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-39 | 10-34 | 10-15 |
现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体,其流程图如下:
(1)X酸的化学式为
(2)上述表格中Ni(OH)2刚好沉淀完全时的pH为
(3)“净化除杂”中包含了两步操作过程:第一步加入氧化剂,当加入H2O2溶液时,发生反应的离子方程式为
(4)“操作Y”为:加热浓缩、
(5)某镍冶炼车间排放的漂洗废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl—,下图是双膜三室电沉积法回收废水中Ni2+的示意图。
①交换膜b为
②阳极反应式为
③若阴极室得到29.5g的金属镍和0.2g的氢气,则阳极室的溶液质量减少
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