Question

实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO等）生产Ni₂O₃。其工艺流程为：

     

                  图Ⅰ                                 图Ⅱ

       （1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为     。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni（OH）₂含量增大，其原因是                               。

       （2）工艺流程中“副产品”的化学式为              。

       （3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Ni（OH）2
开始沉淀的pH	1．5	6．5	7．7
沉淀完全的pH	3．7	9．7	9．2

       操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3．7～7．7，静置，过滤。该实验方案合理吗？若合理，请说明理由；若不合理，请加以改正。__________________________________________。

       （4）操作C是为了除去溶液中的Ca²⁺，若控制溶液中F^－浓度为3×10^－3 mol·L^－1，则Ca²⁺的浓度为         mol·L^－1（常温时CaF₂的溶度积常数为2．7×10^－11）。抽滤装置中除了抽气泵、安全瓶外，还需要的主要仪器有_____________________。

       （5）电解产生2NiOOH·H₂O的原理分两步：①碱性条件下Cl^－在阳极被氧化为ClO^－；②Ni²⁺被ClO^－氧化产生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反应的离子方程式为               。

Answer 1

（1）BaSO₄    温度升高，Ni²⁺的水解程度增大

（2）CuSO₄·5H₂O

（3）不合理。在调节pH前，应先在滤液中加入H₂O₂，使溶液中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺（其他合理均给分）

（4）3×10^-6    布氏漏斗 吸滤瓶

（5）ClO^－＋2Ni²⁺＋4OH^－=2NiOOH·H₂O＋Cl^－