(2013•江苏三模)实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产N
来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/06/23 14:19:46
(2013•江苏三模)实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3.其工艺流程为:
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/55/455631d53caffb9f4525f5ffcfd2d266.jpg)
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为______.图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是______.
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为______.
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤.请对该实验方案进行评价:______(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正).
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol•L-1,则Ca2+的浓度为______mol•L-1.(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH•H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀.第②步反应的离子方程式为______.
![](http://img.wesiedu.com/upload/4/55/455631d53caffb9f4525f5ffcfd2d266.jpg)
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为______.图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是______.
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为______.
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol•L-1,则Ca2+的浓度为______mol•L-1.(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH•H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀.第②步反应的离子方程式为______.
![(2013•江苏三模)实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产N](/uploads/image/z/469767-39-7.jpg?t=%EF%BC%882013%E2%80%A2%E6%B1%9F%E8%8B%8F%E4%B8%89%E6%A8%A1%EF%BC%89%E5%AE%9E%E9%AA%8C%E5%AE%A4%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E5%9B%9E%E6%94%B6%E6%9F%90%E5%BA%9F%E6%97%A7%E5%90%AB%E9%95%8D%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%EF%BC%88%E4%B8%BB%E8%A6%81%E6%88%90%E5%88%86%E4%B8%BANiO%EF%BC%8C%E5%8F%A6%E5%90%ABFe2O3%E3%80%81CaO%E3%80%81CuO%E3%80%81BaO%E7%AD%89%EF%BC%89%E7%94%9F%E4%BA%A7N)
(1)由于含镍催化剂中含有氧化钡,能和稀硫酸反应生成白色沉淀硫酸钡,所以根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为BaSO4;由于随着温度升高,Ni2+的水解程度增大,从而导致镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,
故答案为:BaSO4; 温度升高,Ni2+的水解程度增大;
(2)由于CuS、S灼烧后溶于稀硫酸中生成硫酸铜,所以副产品应该是胆矾,即CuSO4•5H2O,
故答案为:CuSO4•5H2O;
(3)由于用氢氧化钠溶液调节溶液的pH值,容易引入杂质,所以方案是错误的;正确的操作应该是在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,
故答案为:方案错误;在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;
(4)根据常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11可知,溶液中F-浓度为3×10-3 mol•L-1,则Ca2+的浓度为
2.7×10-11
(3×10-3)2=3×10-6 mol/L,
故答案为:3×10-6;
(5)Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀,其还原产物是氯离子,则根据电子的得失守恒可知,第②步反应的离子方程式为ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O+Cl-,
故答案为:ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O+Cl-.
故答案为:BaSO4; 温度升高,Ni2+的水解程度增大;
(2)由于CuS、S灼烧后溶于稀硫酸中生成硫酸铜,所以副产品应该是胆矾,即CuSO4•5H2O,
故答案为:CuSO4•5H2O;
(3)由于用氢氧化钠溶液调节溶液的pH值,容易引入杂质,所以方案是错误的;正确的操作应该是在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,
故答案为:方案错误;在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;
(4)根据常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11可知,溶液中F-浓度为3×10-3 mol•L-1,则Ca2+的浓度为
2.7×10-11
(3×10-3)2=3×10-6 mol/L,
故答案为:3×10-6;
(5)Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀,其还原产物是氯离子,则根据电子的得失守恒可知,第②步反应的离子方程式为ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O+Cl-,
故答案为:ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O+Cl-.
(2013•江苏三模)实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产N
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工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图:
工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
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