(2013?江苏三模)实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe
2O
3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni
2O
3.其工艺流程为:
(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
BaSO4
BaSO4
.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
温度升高,Ni2+的水解程度增大
温度升高,Ni2+的水解程度增大
.
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为
CuSO4?5H2O
CuSO4?5H2O
.
(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.请对该实验方案进行评价:
方案错误;在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+
方案错误;在调节pH前,应先在滤液中加入H2O2,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+
(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正).
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca
2+,若控制溶液中F
-浓度为3×10
-3 mol?L
-1,则Ca
2+的浓度为
3×10-6
3×10-6
mol?L
-1.(常温时CaF
2的溶度积常数为2.7×10
-11)
(5)电解产生2NiOOH?H
2O的原理分两步:①碱性条件下Cl
-在阳极被氧化为ClO
-;②Ni
2+被ClO
-氧化产生2NiOOH?H
2O沉淀.第②步反应的离子方程式为
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH?H2O+Cl-
ClO-+2Ni2++4OH-=2NiOOH?H2O+Cl-
.