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:
已知:i.草酸的鈣、鎂、鎳鹽以及MgF2、CaF2均難溶于水。
ii.溶液中金屬陽離子的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH(20℃)如表:
金屬離子 | Ni2+ | Fe2+ | Fe3+ | Ca2+ | Mg2+ |
開始沉淀時(c=0.01mol/L)的pH | 7.7 | 7.5 | 2.2 | 12.3 | 9.6 |
完全時(c=1.0×10-5mol/L)的pH | 9.2 | 9.0 | 3.2 | 微溶 | 11.1 |
(1)Ni2O3中Ni的化合價為
+3
+3
;操作a為 過濾
過濾
。(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)化為氫氧化鐵過濾除去
將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵過濾除去
。(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。電解過程中產(chǎn)生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO-,再把二價鎳氧化為三價鎳。補齊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
。【答案】+3;過濾;將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+;將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵過濾除去;CaF2、MgF2;2NiC2O4 Ni2O3+3CO↑+CO2↑;79.61%;1;2;1;1;2H2O
高溫
【解答】
【點評】
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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.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( )發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4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(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為。“除砷”步驟①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運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:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
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。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
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
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:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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