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Ni2O3是灰黑色无气味、有光泽的固体,主要用作陶瓷、玻璃、搪瓷的着色颜料,也经常用于制造镍电池.某实验室尝试用工业废弃的NiO催化剂(还含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质)为原料制备Ni2
题目详情
Ni2O3是灰黑色无气味、有光泽的固体,主要用作陶瓷、玻璃、搪瓷的着色颜料,也经常用于制造镍电池.某实验室尝试用工业废弃的NiO催化剂(还含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质)为原料制备Ni2O3,实验工艺流程为如图1:

已知:①有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
②常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11.
(1)流程中酸浸后浸出渣包含多种成分.最难溶的强电解质的化学式为___.
(2)实验人员发现温度不同时,镍的浸出率不同,浸出率与温度的关系如图2所示.请解释当温度高于70℃时,浸出液中Ni2+含量降低的原因:___.
(3)操作A的名称为___,操作B中需调节溶液的pH,所需调节的pH范围为___,操作C的目的是___.
(4)电解步骤中,Cl-首先在阳极被氧化为ClO-,然后C1O-将Ni2+氧化成2NiOOH•H2O沉淀.写出生成沉淀反应的离子方程式:___.若实验最后得到Ni2O3 33,.2g,则电解过程中,电路中转移的电子数至少为___个.

已知:①有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH02 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
(1)流程中酸浸后浸出渣包含多种成分.最难溶的强电解质的化学式为___.
(2)实验人员发现温度不同时,镍的浸出率不同,浸出率与温度的关系如图2所示.请解释当温度高于70℃时,浸出液中Ni2+含量降低的原因:___.
(3)操作A的名称为___,操作B中需调节溶液的pH,所需调节的pH范围为___,操作C的目的是___.
(4)电解步骤中,Cl-首先在阳极被氧化为ClO-,然后C1O-将Ni2+氧化成2NiOOH•H2O沉淀.写出生成沉淀反应的离子方程式:___.若实验最后得到Ni2O3 33,.2g,则电解过程中,电路中转移的电子数至少为___个.
▼优质解答
答案和解析
解(1)含镍催化剂中含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质,能和稀硫酸反应生成白色沉淀且最难溶的为硫酸钡,故答案为:BaSO4;
(2)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:温度升高,Ni2+的水解程度增大;
(3)产物中的难容与水的固体CuS、S的分离方法为过滤,加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,调节pH使得Ni2+沉淀,三价铁不能沉淀,根据表格数据可知,pH范围为3.7-7.7之间,加氟化钠的目的是除去溶液中的钙离子;
故答案为:过滤;3.7-7.7;除去溶液中的钙离子;
(4)Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀,其还原产物是氯离子,33.2gNi2O3为0.2mol,二价镍离子变为+3价镍0.2molNi2O3,转移电子的物质的量为0.4mol,数目为0.4NA,即2.41×1023,
故答案为:ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O↓+Cl-;2.41×1023.
(2)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:温度升高,Ni2+的水解程度增大;
(3)产物中的难容与水的固体CuS、S的分离方法为过滤,加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,调节pH使得Ni2+沉淀,三价铁不能沉淀,根据表格数据可知,pH范围为3.7-7.7之间,加氟化钠的目的是除去溶液中的钙离子;
故答案为:过滤;3.7-7.7;除去溶液中的钙离子;
(4)Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH•H2O沉淀,其还原产物是氯离子,33.2gNi2O3为0.2mol,二价镍离子变为+3价镍0.2molNi2O3,转移电子的物质的量为0.4mol,数目为0.4NA,即2.41×1023,
故答案为:ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH•H2O↓+Cl-;2.41×1023.
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