Question

【題目】醋酸鎳[（CH3COO）2Ni]是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）為原料，制取醋酸鎳的工藝流程圖如下：

相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如下表：

（1）調(diào)節(jié)pH步驟中，溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是。
（2）濾渣1和濾渣3主要成分的化學(xué)式分別是、。
（3）酸浸過程中，1mol NiS失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（4）沉鎳前c（Ni2＋）＝2.0 mol· L-1 ， 欲使100 mL該濾液中的Ni2＋沉淀完全[c（Ni2＋）≤10-5mol·L-1]，則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為g。（保留小數(shù)點后1位）

Answer 1

【答案】
（1）5.0≤pH＜6.7
（2）SiO2；CaSO4
（3）CaF2NiS+2HNO3+H2SO4=NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O
（4）31.4
【解析】（1）調(diào)節(jié)pH使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，同時Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，調(diào)節(jié)pH的范圍為5.0≤pH＜6.7；
（2）由流程分析可知，濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣，濾渣3為CaF2；
（3）酸浸過程中，1mol NiS被硝酸氧化失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體，則生成NO和SO2 ， 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為NiS+H2SO4+2HNO3＝NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O；
（4）已知NiCO3的Ksp=9.6×10-4 ， 使100ml該濾液中的Ni2+沉淀物完全，即[c(Ni2+)≤10-5molL-1]，則溶液中c（CO32-）=Ksp÷c(Ni2+)=9.6×106÷(1×105)=0.96mol/L，與Ni2+反應(yīng)的n（CO32-）=cV=2mol/L×0.1L=0.2mol，則加入的碳酸鈉的總物質(zhì)的量n（CO32-）=0.2mol+0.96mol/L×0.1L=0.296mol，所以m=nM=0.296mol×106g/mol=31.4g。（1）根據(jù)各種離子沉淀時的pH進行判斷需要的pH；
（2）根據(jù)流程中發(fā)生的反應(yīng)進行判斷；
（3）根據(jù)電子守恒和物質(zhì)的性質(zhì)判斷產(chǎn)物，然后書寫化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)溶度積常數(shù)計算碳酸根離子的濃度即可.