Question

【题目】NiOOH难溶于水，常作电池的正极材料。利用某含镍废料（主要成分为NiO，另含有SiO2、Fe2O3、CuO三种杂质）制备NiOOH的工业流程如图。

已知：

	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Ni(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	4.4	6.7
沉淀完全的pH	3.7	6.9	9.2

(1)提高酸浸速度的方法为_______________________、_____________________(任写2条)

(2)滤渣Ⅰ的成分为__________；若滤渣Ⅱ为Fe(OH)3，则“调pH”的范围为_____________.

(3)沉铜时发生反应的离子方程式为______________________________________________。

(4)电解过程是控制在碱性条件下阳极产生ClO-，并用ClO-将Ni2+氧化的过程。请写出氧化过程中发生反应的离子方程式____________________________________________________。

Answer 1

【答案】适当提高硫酸的浓度 加热(或搅拌、粉碎含镍废料等)(合理即可) SiO2 3.7≤pH＜4.4 H2S + Cu2+ = CuS↓ + 2H+ ClO- + 2Ni2+ +4OH- =2NiOOH +Cl- +H2O

【解析】

含镍废料(主要成分为NiO，另含有SiO2、Fe2O3、CuO三种杂质)，用硫酸酸浸，过滤得到含有Ni2+、Fe3+、Cu2+、H+和SO42-的滤液I，滤渣I为SiO2，根据Ni2+、Fe3+、Cu2+沉淀的pH可知，调节滤液I的pH为3.7≤pH＜4.4，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而过滤除去，滤渣II为Fe(OH)3沉淀，继续在滤液II中通入H2S，使Cu2+转化为CuS沉淀而过滤除去，滤渣III为CuS沉淀，滤液III中含有Ni2+，在滤液III中加入NaCl，电解得到NiOOH，据此分析解答。

(1)提高酸浸速度的方法为适当提高硫酸的浓度、加热、搅拌或粉碎含镍废料等；故答案为：适当提高硫酸的浓度；加热(或搅拌、粉碎含镍废料等)(合理即可)；

(2)含镍废料(主要成分为NiO，另含有SiO2、Fe2O3、CuO三种杂质)，用硫酸酸浸，只有SiO2不与硫酸反应，则滤渣I为SiO2；根据Ni2+、Fe3+、Cu2+沉淀的pH可知，若滤渣Ⅱ为Fe(OH)3，则“调pH”的范围为3.7≤pH＜4.4，故答案为：SiO2；3.7≤pH＜4.4；

(3)通入H2S，使Cu2+转化为CuS沉淀而过滤除去，故沉铜时发生反应的离子方程式为H2S + Cu2+= CuS↓ + 2H+，故答案为：H2S + Cu2+ = CuS↓ + 2H+；

(4)电解过程是控制在碱性条件下，阳极产生ClO-，并用ClO-将Ni2+氧化的过程，ClO-得电子被还原为Cl-，Ni2+失电子被氧化为NiOOH，则该氧化过程中发生反应的离子方程式为ClO- + 2Ni2+ +4OH- =2NiOOH +Cl- +H2O，故答案为：ClO- + 2Ni2+ +4OH- =2NiOOH +Cl- +H2O。