Question

【題目】金屬鎳硬而有延展性并具有鐵磁性，能夠高度磨光和抗腐蝕性。如圖所示為一種以鎳廢料（主要是NiO，含少量FeO、SiO2等雜質(zhì)）制備Ni的流程：

已知：室溫下難溶物的溶度積數(shù)據(jù)如下表：

化合物	Ni(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10-15	10-15	10-38

(1)濾渣1的主要成分為_____________(填化學(xué)式)。

(2)用離子方程式解釋加入H2O2的作用：_________________。

(3)室溫下滴加氨水調(diào)節(jié)至pH為_________時(shí)，鐵剛好沉淀完全；若繼續(xù)滴加氨水至pH為_____________時(shí)，鎳開(kāi)始沉淀（假定Ni2+濃度為0.lmol/L)。若上述過(guò)程中沒(méi)有“氧化”步驟，其后果是_______________。

(4)電解制備鎳的反應(yīng)原理如上圖所示，則A電極的反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑和________________________。

Answer 1

【答案】SiO2 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O 3 7 Ni2＋和Fe2+不能分離 Ni2＋＋2e－=Ni

【解析】

將廢料酸溶，廢料中的Fe、Ni元素均以+2價(jià)離子的形式存在，二氧化硅不溶于稀硫酸，故濾渣1為二氧化硅，而后為了分離Fe2+、Ni2+，要先將亞鐵離子氧化為+3價(jià)，而后沉淀除去，進(jìn)而進(jìn)行后續(xù)操作。

（1）廢料中只有二氧化硅不溶于稀硫酸，故濾渣1為SiO2；

（2）加入過(guò)氧化氫，可將亞鐵離子氧化為+3價(jià)，方便后續(xù)的沉淀操作，離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；

（3）鐵剛好沉淀完全，此時(shí)，那么，pOH=11，pH=3；Ni開(kāi)始沉淀，，pOH=7，則pH=7；若上述過(guò)程中沒(méi)有“氧化”步驟，其后果是無(wú)法將Ni2＋和Fe2+分離開(kāi)；

（4）根據(jù)電解的目的以及A電極的反應(yīng)式知，A電極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，則A電極上還有鎳離子放電，電極反應(yīng)式為Ni2＋＋2e－=Ni。