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鎳氫催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe、Ca及其氧化物,還有少量SiO2等雜質(zhì)。采用如圖工藝流程分別回收其中各組分并制備硫酸鎳晶體(NiSO4?6H2O):菁優(yōu)網(wǎng)
溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金屬離子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+
開始沉淀時(c=0.01mol?L-1)的pH
沉淀完全時(c=1.0×10-5mol?L-1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
回答下列問題:
(1)“堿浸”中除去金屬鋁和SiO2反應的離子方程式分別為
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2
、
SiO2+2OH-=
S
i
O
2
-
3
+H2O
SiO2+2OH-=
S
i
O
2
-
3
+H2O

(2)“轉(zhuǎn)化”過程中H2O2的作用是
氧化亞鐵離子為鐵離子,使后面除去鐵離子時不會使Ni2+離子沉淀
氧化亞鐵離子為鐵離子,使后面除去鐵離子時不會使Ni2+離子沉淀
?!稗D(zhuǎn)化”過程溫度不宜過高,可能的原因是
過氧化氫受熱易分解
過氧化氫受熱易分解

(3)“調(diào)pH”過程中應調(diào)控pH的范圍是
3.2~7.2
3.2~7.2
。在實際操作中,pH未調(diào)節(jié)到2.2就出現(xiàn)了沉淀,原因是可能是轉(zhuǎn)化后溶液中待沉淀離子的濃度
0.01mol?L-1(填“>”、“=”或“<”)。
(4)濾渣④的成分是CaF2。若濾液③的pH過低會導致沉淀率下降,原因是
pH過低,F(xiàn)-離子和H+離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF,c(F-)離子濃度降低,沉淀率下降
pH過低,F(xiàn)-離子和H+離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF,c(F-)離子濃度降低,沉淀率下降

(5)有機萃取劑RH的萃取原理為:X2+(水相)+2RH(有機相)?XR2(有機相)+2H+(水相),從濾液④得到硫酸鎳晶體可以通過“萃取”和“反萃取”的過程,如圖所示,則試劑X是
硫酸溶液
硫酸溶液
。菁優(yōu)網(wǎng)

【答案】2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2↑;SiO2+2OH-=
S
i
O
2
-
3
+H2O;氧化亞鐵離子為鐵離子,使后面除去鐵離子時不會使Ni2+離子沉淀;過氧化氫受熱易分解;3.2~7.2;>;pH過低,F(xiàn)-離子和H+離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)HF,c(F-)離子濃度降低,沉淀率下降;硫酸溶液
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:24引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.工業(yè)上以含鋅廢水(主要含 Zn2+、Fe2+、Cd2+、Mn2+)為原料,通過控制條件逐一除去雜質(zhì)制備氧化鋅的工藝流程如圖:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)氧化 1 是為了將 Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO2除去,該反應的離子方程式是
     

    (2)除鐵后得到的 Fe(OH)3  可用KClO溶液在堿性環(huán)境將其氧化得到多功能水處理劑K2FeO4,該反應的離子方程式是
     

    (3)濾渣 2 的主要成分為
     
    (填化學式)
    (4)濾液中的主要溶質(zhì)可直接用作氮肥,其化學式是
     

    (5)氧化 2過程中需調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,若溶液中Cd2+的濃度為0.72mol?L-1,要求溶液中殘留鐵的濃度小于2.6×10-6 mol?L-1,則應調(diào)節(jié) pH的范圍為
     
    .[已知:Ksp(Fe(OH)3)=2.6×10-39,Ksp(Cd(OH)2)=7.2×10-15]
    (6)碳化在 50℃進行得到[ZnCO3?2Zn(OH)2?H2O],碳化時所用 NH4HCO3 的實際用量為理論用量的 1.1 倍,主要原因是:使 Zn2+充分沉淀、
     

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:29引用:2難度:0.5
  • 2.自然界中銅礦石的主要成分是FeCuS2,還含有少量SiO2。以該銅礦石為原料制備膽礬和鐵氧化物的工藝流程如圖所示:
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    已知:①Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,lg0.28≈-0.6;
     當溶液中的金屬離子濃度c(Mn+)≤1.0×10-5mol?L-1時,視為該離子沉淀完全。
    回答下列問題:
    (1)銅礦石粉化的目的是
     
    。
    (2)濾渣Ⅰ的成分是
     
    (填化學式);膽礬的化學式為
     
    。
    (3)試劑A選用H2O2溶液,觀察到氧化過程中氣泡逐漸增多且消耗的H2O2溶液總是比理論用量要多,其原因可能是
     
    。
    (4)方案二中,粉化后煅燒過程發(fā)生反應的化學方程式為
     
    。
    (5)加入的試劑B若為氧化銅,氧化銅參與反應的離子方程式為
     
    。
    (6)假設氧化后的溶液中c(Cu2+)=0.22mol?L-1,調(diào)節(jié)pH值的范圍為
     

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:39引用:2難度:0.3
  • 3.“海綿鎳鋁催化劑”是一種多孔的鎳鋁合金,常用作有機催化劑.現(xiàn)以某粗鎳(含Ni、Fe、Cu及難與酸、堿溶液反應的不溶性雜質(zhì))為原料制取該催化劑,主要流程如圖
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    :25℃時,以0.1mol/L金屬離子測定得到如表數(shù)據(jù):
    物質(zhì) CuS Cu(OH)2 Ni(OH)2 NiS Fe(OH)3
    Ksp 6×10-36 3×10-19
    pH 開始沉淀 4.7 7.2 1.9
    沉淀完全 6.7 9.2 3.2
    根據(jù)信息回答:
    (1)步驟①常用熱濃硫酸進行酸浸,寫出酸浸時金屬鎳發(fā)生反應的化學方程式
     

    (2)酸浸過程應控制酸的濃度、溫度等條件,如圖是鎳的浸出率與溫度的關系,溫度高于100℃時,Ni2+浸出率降低的原因可能是
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)濾液l中含有0.8mol/LNi2+、0.1mol/LFe3+、0.1mol/LCu2+,步驟②的連續(xù)操作過程需要先分離出鐵元素、銅元素,再制得鎳硫化合物.為達到此目的,應先加NaOH將溶液調(diào)節(jié)至
     
    (填pH的取值范圍);再加_
     
    (選填最佳試劑的序號).當溶液中Ni2+開始形成NiS時,c(Cu2+
     
    .(忽略溶液體積變化)
    A.硝酸        B.氨水      C.A12S3    D.H2S
    (4)步驟③生成的Ni(CO)4中碳的化合價與KCN中碳的化合價相同,則Ni(CO)4中Ni的化合價為
     
    ;工業(yè)上也常用NaClO氧化NiSO4,將制得的NiOOH熱分解后進行還原得到Ni.ClO-在堿性條件下氧化Ni2+生成NiOOH的離子方程式為
     

    (5)步驟⑥的目的是降低鋁含量、獲得多孔狀的“海綿鎳鋁催化劑”,從而增強對氫氣的吸附性,步驟⑥的離子方程式為
     

    發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:36引用:1難度:0.5
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