Question

【题目】Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的着色剂，也可用于镍粉的制造．以镍粉废料为原料制备Ni2O3的工艺如图1
回答下列问题：
（1）Ni2O3中Ni的化合价为 ．
（2）提高“酸浸”、“酸溶”速率时，温度不宜过高，其原因是 ．
（3）加入H2O2“氧化”的离子方程式为；滤渣A的主要成分是（填化学式）．
（4）工艺中分步加入Na2CO3的作用是；为提高原料的利用率，应控制加入NaClO与NaOH的物质的量之比为 ．
（5）工业上，用镍为阳极，电解0.1mol/L NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得高纯度的球形超细镍粉．当其他条件一定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率（电流效率是指电解时，在电极上实际沉积的物质的量与理论析出量之比）及镍的成粉率的影响如图2所示： ①为获得高纯度的球形超细镍粉，NH4Cl溶液的浓度最好控制为mol/L．
②当NH4Cl溶液的浓度大于15g/L时，阴极有气体生成，导致阴极电流效率降低，请结合平衡移动原理解释其原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）+3
（2）温度高，HCl挥发加快
（3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe（OH）3
（4）将Fe3+和Ni2+分别沉淀出来；1：4
（5）0.2；随着NH4+浓度增大，水解平衡NH4++H2?NH3?H2O+H+ ， 向右移动，H+浓度增大，导致阴极析出H2
【解析】解：（1）Ni2O3中氧元素﹣2价，化合物中化合价代数和为0，则Ni的化合价为+3；所以答案是：+3；（2）温度过高，HCl挥发，不利用金属离子的溶解；所以答案是：温度高，HCl挥发加快；（3）过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，发生的反应为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；加入碳酸钠溶液调节溶液的pH，使铁离子全部沉淀，则滤渣为Fe（OH）3；所以答案是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe（OH）3；（4）工艺中分步加入Na2CO3的作用是将Fe3+和Ni2+分别沉淀出来，为提高原料的利用率，NaClO与NaOH“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为2Ni2++ClO﹣+4OH﹣=Ni2O3↓+Cl﹣+2H2O，加入NaClO与NaOH的物质的量之比为 1：4； 所以答案是：将Fe3+和Ni2+分别沉淀出来；1：4；（5）①根据图2可知，NH4Cl的浓度为10gL﹣1时，镍的成粉率最高，所以NH4Cl的浓度最好控制为10 gL﹣1 ， 浓度为 mol/L≈0.2mol/L；所以答案是：0.2；②当NH4Cl溶液的浓度大于15g/L时，随着NH4+浓度增大，水解平衡NH4++H2NH3H2O+H+ ， 向右移动，H+浓度增大，导致阴极析出H2；所以答案是：随着NH4+浓度增大，水解平衡NH4++H2NH3H2O+H+ ， 向右移动，H+浓度增大，导致阴极析出H2 ．