三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)制取草酸鎳(NiC2O4?2H2O),再高溫煅燒草酸鎳制取Ni2O3。工藝流程圖如圖所示:
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已知:i.草酸的鈣、鎂、鎳鹽以及MgF2、CaF2均難溶于水。
ii.溶液中金屬陽(yáng)離子的氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH(20℃)如表:
金屬離子 | Ni2+ | Fe2+ | Fe3+ | Ca2+ | Mg2+ |
開(kāi)始沉淀時(shí)(c=0.01mol/L)的pH | 7.7 | 7.5 | 2.2 | 12.3 | 9.6 |
完全時(shí)(c=1.0×10-5mol/L)的pH | 9.2 | 9.0 | 3.2 | 微溶 | 11.1 |
(1)Ni2O3中Ni的化合價(jià)為
+3
+3
;操作a為 過(guò)濾
過(guò)濾
。(2)①加入H2O2的作用是
將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
。②加入碳酸鈉溶液調(diào)pH至4.0~5.0,其目的為
將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵過(guò)濾除去
將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵過(guò)濾除去
。(3)濾渣C中的主要物質(zhì)是
CaF2、MgF2
CaF2、MgF2
。(4)草酸鎳(NiC2O4?2H2O)在熱空氣中干燥脫水后,再高溫下煅燒,可制得Ni2O3,同時(shí)獲得混合氣體。NiC2O4受熱分解的化學(xué)方程式為
2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
高溫
2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑
。高溫
(5)若鎳廢料中鎳含量為50%,用該方法處理1t鎳廢料得到0.56tNi2O3(假設(shè)不含雜質(zhì)),則產(chǎn)率為
79.61%
79.61%
(保留2位小數(shù))。(6)工業(yè)上還可用電解法制取Ni2O3。用NaOH溶液調(diào)NiCl2溶液的pH至7.5,加入適量Na2SO4后利用惰性電極電解。電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO-,再把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。補(bǔ)齊ClO-與Ni(OH)2反應(yīng),生成Ni2O3的離子方程式。
1
1
ClO-+2
2
Ni(OH)2═1
1
Cl-+1
1
Ni2O3+2H2O
2H2O
。【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】+3;過(guò)濾;將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+;將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵過(guò)濾除去;CaF2、MgF2;2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑;79.61%;1;2;1;1;2H2O
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:29引用:1難度:0.4
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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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),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(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
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(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),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(kāi)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(zhuǎn)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
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