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。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):
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 |
(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+3H2↑
A
l
O
-
2
2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
、A
l
O
-
2
SiO2+2OH-=+H2O
S
i
O
2
-
3
SiO2+2OH-=+H2O
。S
i
O
2
-
3
(2)“轉化”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pH”過程中應調控pH的范圍是
3.2~7.2
3.2~7.2
。在實際操作中,pH未調節(jié)到2.2就出現(xiàn)了沉淀,原因是可能是轉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+離子結合生成弱電解質HF,c(F-)離子濃度降低,沉淀率下降
pH過低,F(xiàn)-離子和H+離子結合生成弱電解質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
。
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;SiO2+2OH-=+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+離子結合生成弱電解質HF,c(F-)離子濃度降低,沉淀率下降;硫酸溶液
A
l
O
-
2
S
i
O
2
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:28引用:1難度:0.6
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(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應方程式是
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3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應,但能與SiO2反應.硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:
(1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1