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某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、堿的雜質(zhì)?,F(xiàn)用含鎳廢催化劑制備NiSO4?7H2O,其流程圖如圖1。
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部分金屬化合物的Ksp近似值如表所示:
化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2 NiCO3
Ksp近似值 1.0×10-17 1.0×10-38 1.0×10-34 1.0×10-15 1.0×10-5
回答下列問題:
(1)“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Al2O3+2OH-═2
A
l
O
-
2
+H2O
Al2O3+2OH-═2
A
l
O
-
2
+H2O
,
2Al+2OH-+2H2O═2
A
l
O
-
2
+3H2
2Al+2OH-+2H2O═2
A
l
O
-
2
+3H2

(2)“酸浸”所使用的酸為
H2SO4
H2SO4
。
(3)“凈化除雜”時(shí)需加入H2O2溶液,其作用是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
,然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀(鐵元素對應(yīng)離子濃度為1.0×10-5mol?L-1),此時(shí)溶液的pH為
3
3
。(填計(jì)算所得數(shù)值)
(4)“操作A”為
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)品。
(5)析出NiSO4?7H2O后的溶液中含有一定濃度的Ni2+,為避免鎳的損失及其對環(huán)境造成的影響,可向析出NiSO4?7H2O后的溶液中加入Na2CO3固體將Ni2+轉(zhuǎn)化為NiCO3沉淀。若c(Ni2+)=1.0mol?L-1,欲使1L溶液中的Ni2+沉淀完全,則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為
212
212
g。(忽略溶液體積變化)
(6)保持其他條件不變,在不同溫度下對含鎳廢催化劑進(jìn)行酸浸,鎳浸出率隨時(shí)間變化如圖2。酸浸的最佳溫度和時(shí)間分別為
70
70
℃、
120
120
min。

【答案】Al2O3+2OH-═2
A
l
O
-
2
+H2O;2Al+2OH-+2H2O═2
A
l
O
-
2
+3H2↑;H2SO4;將Fe2+氧化為Fe3+;3;冷卻結(jié)晶;212;70;120
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:15引用:1難度:0.5
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
     

    ②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    。“除砷”步驟①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4。
    (4)“蒸氨”時(shí)會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動原理解釋原因:
     
    。
    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
     
    。
    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:ⅰ.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
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    ①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號)。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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