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【題目】我國雙氧水(蒽醌法)生產廠家每年都會排放一定量的廢鎳觸媒(主要含有金屬鎳,還含有Fe、Ca、Mg等雜質)。以其為原料制備NiSO4的工藝流程如下

回答下列問題

(1)廢鎳觸媒灼燒的目的是___________________________。

(2)“酸浸時,提高鎳的浸取率的措施有_________(填字母)。

a.金屬鎳廢料進行粉碎 b.用硫酸多次浸取

c.浸取時間縮短一半 d.適當升高溫度

(3)“氧化時發(fā)生反應的n(Fe2+) ∶n( H2O2) =_________,濾渣B的主要成分的化學式為_________。

(4)已知溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1 即除鐵完全,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。利用氨水調節(jié)溶液pH 可以將鐵除去。若測得溶液的pH=3.5,則溶液中的鐵是否完全除去? _______________________(列式計算)。

(5)“溶解過程中反應的離子方程式為_____________________________________。

【答案】 除去廢鎳觸媒中有機物 abd 2∶1 MgF2、CaF2 ==1×10-7.5<1.0×10-5,鐵已完全除去 NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O

【解析】試題分析由流程可知,廢料經灼燒后,再水洗,然后用硫酸浸取,加雙氧水把亞鐵離子氧化,加入氨水把鐵離子沉淀,加氟化銨沉淀鈣離子和鎂離子,加碳酸鈉沉鎳,過濾后,把碳酸鎳用硫酸溶解,得到硫酸鎳溶液,最后分離提純得到產品。

(1)灼燒廢鎳觸媒的目的是除去廢鎳觸媒中有機物。

(2)“酸浸時,a.金屬鎳廢料進行粉碎”,可以使廢料反應更充分; b.用硫酸多次浸取也可以使廢料充分反應,提高浸取率;c.浸取時間縮短一半浸取率會變; d.適當升高溫度,可以使反應更充分,提高了廢料的浸取率。綜上所述提高鎳的浸取率的措施有abd。

(3)根據化合價升降法,可以判斷氧化時發(fā)生反應的n(Fe2+)n(H2O2)=21,濾渣B的主要成分的化學式為MgF2、CaF2。

(4)已知溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5mol·L-1即除鐵完全,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。利用氨水調節(jié)溶液pH可以將鐵除去。若測得溶液的pH=3.5,則溶液中的c(F3+) =1×10-7.5<1.0×10-5,所以,鐵已完全除去。

(5)“溶解過程中碳酸鎳與稀硫酸反應的離子方程式為NiCO3+2H+=Ni2++CO2↑+H2O。

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A. B.

C. D.

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物質

Mn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Al(OH)3

Ksp

10-13

10-17

10-39

10-33

(1)“酸浸前需將軟錳礦粉碎的目的是_____________;酸浸過程MnO2發(fā)生反應的離子方程式為_________________。

(2)向濾液I中需先加A物質,再加B物質,若加入的物質均為非金屬化合物的溶液,A(填物質的名稱)_________,B(填物質的名稱)________。濾渣II的成分是_______(填物質的化學式)。

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