三氧化二鎳(Ni2O3)是一種灰黑色無氣味有光澤的塊狀物,易粉碎成細粉末,常用于制造高能電池。工業(yè)上以金屬鎳廢料生產Ni2O3的工藝流程如下:
下表為金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(設開始沉淀時金屬離子濃度為1.0mol?L-1):
氫氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Ni(OH)2 |
開始沉淀的pH |
1.1 |
6.5 |
3.5 |
7.1 |
沉淀完全的pH |
3.2 |
9.7 |
4.7 |
9.2 |
回答下列問題:
(1)為提高金屬鎳廢料浸出的速率,在“酸浸”時可采取的措施是
升高溫度、攪拌、增大鹽酸濃度、粉碎等
升高溫度、攪拌、增大鹽酸濃度、粉碎等
。
(2)酸浸后的酸性溶液中含有Ni
2+、Fe
2+、Fe
3+、Al
3+等。H
2O
2的作用是
把Fe2+氧化為Fe3+
把Fe2+氧化為Fe3+
。其離子方程式為
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
。
(3)在沉鎳前,需加Na
2CO
3控制溶液pH的范圍為
4.7≤pH<7.1
4.7≤pH<7.1
。
(4)沉鎳的離子方程式為
。
(5)氧化生成Ni
2O
3的離子方程式為
2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O
2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O
。
(6)工業(yè)上用鎳為陽極,電解0.05~0.1mol?L
-1 NiCl
2與一定量NH
4Cl 組成的混合溶液,可得到高純度、球形的超細鎳粉。當其它條件一定時,NH
4Cl的濃度對陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示,則NH
4Cl的濃度最好控制為
10 g?L-1
10 g?L-1
。