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【題目】一種利用失活的含鎳催化劑(NiBMgOSiO2)為原料制備超細鎳粉,其工藝流程如下:

已知:pH6時,Mg2、Ni2都不生成沉淀。

回答下列問題:

1)非晶態(tài)NiB可由KBH4Ni(NO3)2溶液反應制備。KBH4的電子式為_________

2)“酸浸”時,為提高鎳的浸取率可采取的措施是___________ (列舉一點);濾值1中除了含有B單質外,還含有___________ (填化學式)。

3)若流程中沒有“NaOH溶液調pH=6”,則導致的后果是________

4)“氧化”時發(fā)生反應的化學方程式為_______________;氧化時溫度不宜超過50℃,其原因是_________________

5)“還原”時產生無污染的氣體,“還原”時發(fā)生反應的離子方程式為___________

【答案】 碎失活的含鎳催化劑,增大反應物的接觸面積或增大鹽酸的濃度(或用量)或適當延長浸取時間或攪拌(或振蕩)等 SiO2 會產生大量硫化氫氣體,污染環(huán)境 NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O 減少過氧化氫分解損失 2Ni2++N2H4·H2O+4OH=2Ni+N2+4H2O

【解析】

向失活的含鎳催化劑中加入鹽酸,NiB溶于鹽酸生成Ni2+B,MgO溶于鹽酸生成Mg2+,SiO2與鹽酸不反應,過濾,得到含有Ni2+Mg2+的溶液和含有B單質和SiO2的濾渣;向濾液中加入NaOH溶液pH6,再加入Na2S溶液,Na2S溶液與Ni2+反應生成NiS沉淀,過濾得到NiS沉淀;向NiS沉淀中加入30%過氧化氫溶液,NiS沉淀與過氧化氫溶液反應生成硫酸鎳和水;向溶液中繼續(xù)加入N2H4·H2O和氫氧化鈉溶液,硫酸鎳和N2H4·H2O堿性條件下發(fā)生氧化還原反應生成超細鎳粉。

1KBH4是由K+BH4組成的離子化合物,電子式為,故答案為:;

2酸浸時,為提高鎳的浸取率,可粉碎失活的含鎳催化劑,增大反應物的接觸面積或增大鹽酸的濃度(或用量)或適當延長浸取時間或攪拌(或振蕩)等;向失活的含鎳催化劑中加入鹽酸,NiB溶于鹽酸生成Ni2+B,MgO溶于鹽酸生成Mg2+,SiO2與鹽酸不反應,過濾得到的濾渣1中除了含有B單質外,還含有SiO2,故答案為:碎失活的含鎳催化劑,增大反應物的接觸面積或增大鹽酸的濃度(或用量)或適當延長浸取時間或攪拌(或振蕩)等;SiO2;

3)若流程中沒有“NaOH溶液調pH=6”,加入Na2S溶液時,Na2S溶液會與氫離子反應生成有毒的硫化氫氣體,污染空氣,故答案為:會產生大量硫化氫氣體,污染環(huán)境;

4氧化時,,NiS沉淀與過氧化氫溶液反應生成硫酸鎳和水,反應的化學方程式為NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O,故答案為:NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O;因過氧化氫受熱易分解生成氧氣和水,則氧化時溫度不宜超過50℃,故答案為:NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O;減少過氧化氫分解損失;

5還原時,硫酸鎳和N2H4·H2O堿性條件下發(fā)生氧化還原反應生成超細鎳粉,反應的離子方程式為2Ni2++N2H4·H2O+4OH=2Ni+N2+4H2O,故答案為:2Ni2++N2H4·H2O+4OH=2Ni+N2+4H2O

練習冊系列答案
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