Question

【題目】鎳廢料中主要含有Ni,還有少量的Cu、Fe、Pb等。現從中制取Ni2O3,可用于制造人造衛星、宇宙飛船的高能電池，也可用于制成鎳鎘堿性電池。生產流程見下：

已知0.010mol/L金屬離子在不同pH下的沉淀情況如下：

	Fe3+	Cu2+	Ni2+	Fe2+
開始沉淀pH	3.0	5.0	7.4	9.7
完全沉淀pH	4.0	6.5	9.0	11

回答下列問題：

(1)加入碳酸鈣調pH的目的是____________________________________________，“沉渣2”的主要成分是____________，必須先過濾“沉渣1”后再進行“除Cu”的原因是______________________________________________________________________。

(2)用離子方程式解釋加入NH4F“除Ca”的過程_________________。

(3)“酸浸”時參與反應的H2SO4與HNO3物質的量比保持為3∶2，此時Ni單質所發生的化學方程式為___________________________________________。

(4)“操作X”是__________、__________，煅燒時產生兩種氣體的成分是________。

(5)向NiO中加入鹽酸溶解，待完全溶解后，加入足量NaOH溶液，再加入NaClO溶液，寫出其中和NaClO相關的反應的離子方程式為_________________________________。

(6)根據上表數據，計算當0.010mol/LNiSO4溶液中Ni2+完全沉淀時的c(Ni2+)=______mol/L。

Answer 1

【答案】 提高溶液pH,去除Fe3+(使之轉化為Fe(OH)3)(只答出了調節pH不得 CuS “除Cu”時溶液pH會降低，可能會溶解部分Fe(OH)3沉淀 Ca2++2F-=CaF2↓ 3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O 過濾 洗滌 CO、CO2 2Ni(OH)2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O 10-52

【解析】（1）鐵能夠和鹽酸反應生成亞鐵離子，被雙氧水氧化為鐵離子，然加入碳酸鈣調pH，使鐵離子變為沉淀而除去；銅和混合酸反應生成銅離子，加入硫化氫后產生硫化銅沉淀，得到“沉渣2”； 必須先過濾“沉渣1”后再進行“除Cu”的原因是“除Cu”時溶液pH會降低，可能會溶解部分Fe(OH)3沉淀；正確答案：提高溶液pH，去除Fe3+(使之轉化為Fe(OH)3) ；CuS； “除Cu”時溶液pH會降低，可能會溶解部分Fe(OH)3沉淀。

（2）溶液中的氟離子與鈣離子反應生成氟化鈣沉淀，達到除鈣的目的；離子方程式為Ca2++2F-=CaF2↓；正確答案：Ca2++2F-=CaF2↓。

（3）假設H2SO4與HNO3物質的量分別為3mol,2mol；兩種混合酸提供氫離子8mol，,2mol硝酸根離子全部被還原為2mol一氧化氮，轉移電子總數為6mol；鎳在反應中被氧化為硫酸鎳，根據電子守恒可知，消耗金屬鎳3mol；根據上述反應關系，該反應化學方程式為：3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O；正確選項：3Ni+3H2SO4+2HNO3=3NiSO4+2NO↑+4H2O。

（4）濾液中加入草酸形成草酸鎳固體，然后進行過濾、洗滌操作；草酸鎳煅燒后變為三氧化二鎳、一氧化碳和二氧化碳氣體；正確答案：過濾；洗滌；CO、CO2。

（5）向NiO中加入鹽酸溶解，待完全溶解后生成氯化鎳，氯化鎳在堿性環境下被次氯酸鈉氧化為三氧化二鎳、次氯酸鈉被還原為氯化鈉，離子方程式為：2Ni(OH)2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O ；正確答案：2Ni(OH)2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2H2O。