鎳及其化合物用途廣泛.某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,如圖1是從該礦渣中回收NiSO4的工藝路線:
已知:(NH4)2SO4在350℃以上會分解生成NH3和H2SO4.NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3.錫(Sn)位于第五周期第ⅣA族.
(1)焙燒前將礦渣與(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分.
(2)“浸泡”過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的離子方程式為Fe3++2H2O △ FeO(OH)↓+3H+Fe3++2H2O △ FeO(OH)↓+3H+,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外還含有SiO2、CaSO4SiO2、CaSO4(填化學式).
(3)為保證產(chǎn)品純度,要檢測“浸出液”的總鐵量:取一定體積的浸出液,用鹽酸酸化后,加入SnCl2將Fe3+還原為Fe2+,所需SnCl2的物質(zhì)的量不少于Fe3+物質(zhì)的量的0.50.5倍;除去過量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7標準溶液滴定溶液中的Fe2+,還原產(chǎn)物為Cr3+,滴定時反應的離子方程式為Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OCr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.
(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol?L-1,當除鈣率達到99%時,溶液中c(F-)=2.0×10-32.0×10-3 mol?L-1.[已知Ksp (CaF2)=4.0×10-11]
(5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖2所示,V0/VA的最佳取值是0.250.25.
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O
2
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O
2
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【答案】增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分;Fe3++2H2O FeO(OH)↓+3H+;SiO2、CaSO4;0.5;Cr2+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;2.0×10-3;0.25
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O
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【解答】
【點評】
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