Question

【題目】三氧化二鎳是一種灰黑色無(wú)氣味有光澤的塊狀物，易碎成細(xì)粉末，常用于制造高能電池。工業(yè)上以金屬鎳廢料含有少量的鐵、鋁等雜質(zhì)，繼而生產(chǎn)的工藝流程如下：

下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為計(jì)算。

氫氧化物
開(kāi)始沉淀的pH
沉淀完全的pH

(1)為了提高金屬鎳廢料浸出的速率，在“酸浸”時(shí)可采取的措施有______

A. 降低溫度 攪拌 減少鹽酸的濃度 將廢料研成粉末

(2)酸浸后的酸性溶液中加入的目的：__________。沉鎳前需加控制溶液pH范圍為______，所得到濾渣的主要成分是_______。

(3)從濾液A中可回收利用的主要物質(zhì)是和________。

(4)“氧化”生成的離子方程式為__________________________。

(5)工業(yè)上用鎳為陽(yáng)極，電解溶液與一定量組成的混合溶液，可得到高純度、球形的超細(xì)鎳粉。當(dāng)其他條件一定時(shí)，的濃度對(duì)陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示，則的濃度最好控制為_________。

Answer 1

【答案】 將轉(zhuǎn)化成再轉(zhuǎn)化成沉淀除去，而鎳不受影響 和

【解析】

酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-，另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等，加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，使鋁離子、鐵離子全部沉淀，過(guò)濾后的濾液中再加入碳酸鈉沉淀鎳離子得NiCO3，濾液A中含有NaCl等物質(zhì)，將NiCO3再溶于鹽酸，得氯化鎳溶液，向其中加入次氯酸鈉和氫氧化鈉溶液可得Ni2O3。

(1)升高溫度、增大酸的濃度、充分?jǐn)嚢�、增大接觸面積等可以提高浸出的速率；

(2)沉鎳前要將鋁離子和鐵離子沉淀完全，為方便除鐵，要用雙氧水將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，而鎳離子不能產(chǎn)生沉淀；

(3)結(jié)合表格中完全沉淀時(shí)的數(shù)據(jù)分析，所以溶液的pH值；

(4)Cl元素由+1價(jià)降低到-1價(jià)，即反應(yīng)生成NaCl，而Ni由+2價(jià)升高到+3價(jià)，根據(jù)原子守恒與電子轉(zhuǎn)移守恒配平；

(5)選擇鎳的成粉率最高的濃度。

(1)為了提高金屬鎳廢料浸出的速率，還可以增大鹽酸的濃度(或?qū)㈡噺U料研成粉末等)等；

(2)沉鎳前要將鋁離子和鐵離子沉淀完全，而鎳離子不能產(chǎn)生沉淀，則沉淀為氫氧化鐵和氫氧化鋁；

(3)需要除去鐵元素和鋁元素結(jié)合表格中完全沉淀時(shí)的數(shù)據(jù)分析，所以溶液的PH值控制在5.07.1；

(4)Cl元素由+1價(jià)降低到1價(jià)，即反應(yīng)生成NaCl，而Ni由+2價(jià)升高到+3價(jià)，生成Ni2O3，反應(yīng)離子方程式為：2Ni2++ClO+4OH=Ni2O3↓+Cl+2H2O，

(5)根據(jù)圖2可知，NH4Cl的濃度為10gL1時(shí)，鎳的成粉率最高，所以NH4Cl的濃度最好控制為10gL1。