Question

實驗室模擬回收某廢舊含鎳催化劑（主要成分為NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO

等）生產Ni₂O₃。其工藝流程為：

 

                  圖Ⅰ                                 圖Ⅱ

⑴根據圖Ⅰ所示的X射線衍射圖譜，可知浸出渣含有三種主要成分，其中“物質X”為

         。圖Ⅱ表示鎳的浸出率與溫度的關系，當浸出溫度高于70℃時，鎳的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因是                               。

⑵工藝流程中“副產品”的化學式為              。

⑶已知有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氫氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
開始沉淀的pH	1.5	6.5	7.7
沉淀完全的pH	3.7	9.7	9.2

操作B是為了除去濾液中的鐵元素，某同學設計了如下實驗方案：向操作A所得的濾液中加入NaOH溶液，調節(jié)溶液pH為3.7～7.7，靜置，過濾。該實驗方案合理嗎？若合理，請說明理由；若不合理，請加以改正。__________________________________________。

⑷操作C是為了除去溶液中的Ca²⁺，若控制溶液中F^－濃度為3×10^－3 mol·L^－1，則Ca²⁺的濃度

為              mol·L^－1(常溫時CaF₂的溶度積常數為2.7×10^－11）。抽濾裝置中除了抽氣泵、

安全瓶外，還需要的主要儀器有_____________________。

⑸電解產生2NiOOH·H₂O的原理分兩步：①堿性條件下Cl^－在陽極被氧化為ClO^－；②Ni²⁺被ClO^－氧化產生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反應的離子方程式為                    。

Answer 1

 (1)BaSO₄    溫度升高，Ni²⁺的水解程度增大

(2)CuSO₄·5H₂O

(3)不合理。在調節(jié)pH前，應先在濾液中加入H₂O₂，使溶液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺（其他合理均給分）

(4)3×10^-6    布氏漏斗 吸濾瓶

(5)ClO^－＋2Ni²⁺＋4OH^－=2NiOOH·H₂O＋Cl^－