NiSO4?6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由
電鍍廢渣(除含Ni外,還含有Cu、Zn、Fe等雜質(zhì))為原料獲得。有關(guān)工藝流程如圖1:
【資料】①Ni能與稀硫酸反應(yīng)生成NiSO4和H2;
②H2O2溶液能將FeSO4氧化成Fe2(SO4)3;
③NiCO3是一種不溶于水、易溶于強酸的淺綠色沉淀;
④堿性條件下NiSO4轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀。
(1)“酸溶”時向廢渣中加入足量稀硫酸的目的是 使廢渣充分反應(yīng)或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應(yīng)使廢渣充分反應(yīng)或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應(yīng)。
(2)“除鋅”時發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),濾渣Ⅱ的成分是 ZnSZnS(填化學(xué)式)。
(3)“氧化”時發(fā)生的反應(yīng)為H2O2+2FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+aH2O,則a=22。加入H2O2溶液時,溫度不能太高的原因是 溫度過高H2O2會分解,降低原料利用率溫度過高H2O2會分解,降低原料利用率。
(4)“除鐵”時,控制不同的條件可以得到不同的濾渣Ⅲ。已知濾渣Ⅲ的成分與溫度、pH的關(guān)系如圖2所示,圖中陰影部分是黃鐵礬鈉沉淀【化學(xué)式為:Na2Fe6(SO4)4(OH)12】。下列說法正確的是 BDBD(填字母)。
A.FeOOH中鐵元素為+2價
B.Fe2O3固體為紅棕色
C.若在20°C時,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4時除去鐵,此時溶液中出現(xiàn)的沉淀是FeOOH和Fe(OH)3
D.工業(yè)生產(chǎn)中若保持溶液的pH為1.8左右、溫度為85~95°C時得到沉淀為黃鐵礬鈉
(5)“沉鎳”時生成NiCO3沉淀的化學(xué)方程式為 NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4。在“沉鎳”時,若將NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中,會生成 Ni(OH)2Ni(OH)2(填化學(xué)式),不能得到NiCO3。
(6)由NiCO3沉淀制得NiSO4?6H2O晶體的實驗步驟為:向沉淀中加入 硫酸硫酸溶液,直至恰好完全溶解,轉(zhuǎn)化為NiSO4溶液;蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾過濾、洗滌并晾干。
(7)現(xiàn)有含Ni 20%的電鍍廢渣100 kg,經(jīng)過上述工業(yè)制得NiSO4?6H2O 78.9 kg,則Ni的利用率為 88.5%88.5%。
已知:①NiSO4?6H2O的相對分子質(zhì)量為263;②利用率=實際產(chǎn)品中某元素的質(zhì)量原料中某元素的質(zhì)量×100%
實際產(chǎn)品中某元素的質(zhì)量
原料中某元素的質(zhì)量
【答案】使廢渣充分反應(yīng)或使廢渣中Ni、Zn、Fe完全反應(yīng);ZnS;2;溫度過高H2O2會分解,降低原料利用率;BD;NiSO4+Na2CO3═NiCO3↓+Na2SO4;Ni(OH)2;硫酸;過濾;88.5%
【解答】
【點評】
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