硫*镍是一种重要的化工中间体,是镍行业研究的热点。一种以石油化工中废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,...
问题详情:
硫*镍是一种重要的化工中间体,是镍行业研究的热点。一种以石油化工中废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,含少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫*镍的工业流程如下:
已知:① NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水,Cr(OH)3是两**氧化物。
②Fe(OH)3不溶于NH4Cl—氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl—氨水的混合液生成。
③离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)“*溶”时应先将废镍催化剂粉碎,再与20%硫*在100℃下反应2小时,该*作的目的为_____。
(2)“滤渣I”主要成分在工业上的用途为___(只写1种即可),NH4Cl的电子式为_____。
(3)“一次碱析”时,加入的NaOH溶液需过量,则含铬微粒发生反应的离子方程式为____。
(4)“氨解”的目的为________, “净化”时加入的H2S的目的是将镍元素转化为NiS沉淀,对应的离子方程式为:________。
(5)“氧化”时发生反应的离子方程为________。
(6)“二次碱浸”时,若使溶液中的Ni2+沉淀完全,则需维持c(OH-)不低于____。(已知Ni(OH)2的Ksp=2×10-15, ≈1.4)。
(7)工业上利用电解法处理含*化镍的**废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是________。
已知:①Ni2+在弱**溶液中发生水解;
②氧化*:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)。
A.碳棒上发生的电极反应:4OH--4e-=O2↑+2H2O
B.电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH
D.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变
【回答】
加快反应速率,提高镍元素的浸出率 制玻璃或制光导纤维 Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O 实现镍元素和铁元素的分离 3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓+4H2O 1.4×10-5mol·L-1 B
【分析】
废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,含少量Fe2O3、Cr2O3)
经*溶得到硫*镍、硫*铁、硫*铬溶液,二氧化硅不溶于*为滤渣Ⅰ的主要成分;向滤液中加入*氧化*溶液得到*氧化镍沉淀、*氧化铁沉淀、偏铬**溶液,偏铬**溶液为滤液Ⅰ的主要成分;向沉淀中加入NH4Cl—氨水的混合液,*氧化铁沉淀不溶于此溶液,为滤渣Ⅱ的主要成分,*氧化镍沉淀溶于此溶液得到溶液;向溶液中通入H2S,生成NiS沉淀;向沉淀中滴入稀**得到**镍;向**镍中加入*氧化*溶液得到*氧化镍沉淀;向沉淀中加入硫*得到硫*镍;在经过系列*作得到NiSO4·7H2O。据此解答。
【详解】
(1)“*溶”时应先将废镍催化剂粉碎,再与20%硫*在100℃下反应2小时,是为了增大接触面积,加快反应速率,提高镍元素的浸出率。本小题*为:加快反应速率,提高镍元素的浸出率。
(2)二氧化硅不溶于稀硫*,则“滤渣I”主要成分是二氧化硅, 二氧化硅主要应用于制玻璃或制光导纤维;NH4Cl中即含离子键又含共价键,是离子化合物,电子式为。本小题*为:制玻璃或制光导纤维;。
(3)根据信息可知,Cr(OH)3是两**氧化物,*质类似于*氧化铝,铬离子与少量*氧化*反应生成*氧化铬,若*氧化*过量,则过量的*氧化*与*氧化铬继续反应生成偏铬**,故“一次碱析”时,加入的NaOH溶液需过量,则含铬微粒发生反应的离子方程式为Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O。本小题*为:Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O。
(4)废镍催化剂中的铁元素在“一次碱析”时转化为*氧化铁,由于Fe(OH)3不溶于NH4Cl—氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl—氨水的混合液生成,则 “氨解”的目的是实现镍元素和铁元素的分离;“净化”时加入H2S,H2S与发生反应生成NiS沉淀,离子方程式为+H2S=NiS↓+2NH4++4NH3↑。本小题*为:实现镍元素和铁元素的分离;+H2S=NiS↓+2NH4++4NH3↑。
(5)“氧化”时发生的反应是稀**和NiS的反应,根据流程图反应生成S,则稀**中的氮元素由+5价降低到+2价生成NO,NiS中的硫元素由-2价升高到0价生成S单质,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓+4H2O。本小题*为:3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓+4H2O。
(6)*氧化镍中存在溶解平衡,。根据信息离子浓度≤10-5mol·L-1时,离子沉淀完全,则,c(OH-)=1.4×10-5mol·L-1, 则若使溶液中的Ni2+沉淀完全,需维持c(OH-)不低于1.4×10-5mol·L-1。本小题*为:1.4×10-5mol·L-1。
(7)A. 由图知,碳棒与电源正极相连是电解池的阳极,电极反应4OH−−4e−=2H2O+O2↑,故A正确;
B. 镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的*极,电极反应Ni2++2e−=Ni,电解过程中为平衡A、C中的电荷,A中的Na+和C中的Cl−分别通过阳离子膜和*离子膜移向B中,这使B中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,故B错误;
C. 因Ni2+在弱**溶液中易发生水解;氧化*Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度),为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水pH,故C正确;
D. 若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序Cl−>OH−,则Cl−移向阳极放电:2Cl− −2e−=Cl2↑,电解反应总方程式会发生改变,故D正确。*选B。
知识点:电解原理
题型:综合题
-
人的生命是从一个小小的__________________发育开始的。
问题详情:人的生命是从一个小小的__________________发育开始的。【回答】受精卵【解析】试题分析:卵细胞和精子都不能进行细胞*、分化、发育等生命活动,只有精子与卵细胞结合形成受精卵时,才标志着新生命的起点,然后种植在子宫内膜上,即怀孕开始,然后受精卵经过细胞*...
-
(2010·福建高考)入海河流三角洲的土地利用类型受河流淡水和海洋咸水的共同影响。某三角洲面积增长较快,该三...
问题详情: (2010·福建高考)入海河流三角洲的土地利用类型受河流淡水和海洋咸水的共同影响。某三角洲面积增长较快,该三角洲地区2007年土地利用类型的构成如下表所示。读表,完成11~12题。旱地林草地盐荒地滩涂其它合计占总面积比例(%)171232182110011.该三角洲地...
-
某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的...
问题详情:某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的是( )A.众数是80 B.平均数是80 C.中位数是75 D.极差是15【回答】C知识点:数据的集中趋势题型:未分类...
-
________manyAmericansbelievethere'sstillalottobedone,th...
问题详情:________manyAmericansbelievethere'sstillalottobedone,thatdoesn'tweakentheirsenseofObama'shistoricachievement. A.While B.Nowthat C.Aslongas ...
相关文章
- 金属镍可用于制造货*、不锈钢等。粗制氧化镍主要含氧化镍(NiO),以及少量氧化钻(CoO)和氧化铁,以粗制氧化...
- 兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,被广泛用作有机物的*化反应的催化剂。以红土镍矿(主要成分为N...
- 镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁*镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是从...
- 金属镍硬而有延展*并具有铁磁*,能够高度磨光和抗腐蚀。下图是一种以含镍废料(主要是NiO,含少量FeO、SiO...
- .以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等) 为原料制备兰尼镍的工艺流程如下所示。(1)形成Ni(CO...
- 三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取...
- 为回收利用含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等),科研人员研制了一种回收镍的...
- 硫*锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫*...
- Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着*剂,也可用于镍粉的制造。以镍粉废料为原料制备Ni2O3的工艺如下:回答...
- 工业上利用废镍催化剂(主要成分为Ni,还含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO等)制备草*镍晶体的流程如下:...