字典翻译 问答 初中 化学 草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下:已知:①Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34
问题标题:
草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下:已知:①Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34
问题描述:

草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下:

已知:①Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9.

金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+5.88.8
Al3+3.05.0
Ni2+6.79.5
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1,.0mol•L-1计算).

(1)“粉碎”的目的是___.

(2)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图.“酸浸”的适宜温度与时间分别为___(填字母).

a.30℃、30min b.90℃、150min c.70℃、120min d.90℃、120min

(3)证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是___.将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用75%乙醇溶液洗涤、110℃下烘干,得草酸镍晶体.用75%乙醇溶液洗涤的目的是___.

(4)在除铁和铝工序中,应先加入H2O2氧化,再加氢氧化镍调节pH值的范围为___.第2步中加入适量NH4F溶液的作用是___.

(5)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解可重新制得单质镍催化剂,写出该制备过程的化学方程式:___.

(6)已知废镍催化剂中镍的质量分数为5.9%,则100kg废镍催化剂最多可制得___kg草酸镍晶体(Ni:59,C:12,H:1,O:16).

崔民秀回答:
  (1)把废镍催化剂粉碎,增大了反应的接触面积,加快反应速率,提高镍的浸出率,   故答案为:增大接触面积,加快反应速率,提高镍的浸出率;   (2)根据镍浸出率随时间变化图可知,70℃时,镍浸出率很大,从时间看,120min镍浸出率就已经很高了,   故答案为:c;   (3)“沉镍”工序中,可以用继续滴加(NH4)2C2O4溶液的方法,检验Ni2+是否沉淀完全,待溶液静置后,在上层清液中继续滴加(NH4)2C2O4溶液,若不产生沉淀,则Ni2+已经沉淀完全;“沉镍”工序生成了(NH4)2SO4,用乙醇洗涤,能洗去(NH4)2SO4杂质、便于烘干、减少草酸镍晶体损失,   故答案为:静置,在上层清液中继续滴加(NH4)2C2O4溶液,若不产生沉淀,则Ni2+已经沉淀完全;洗去(NH4)2SO4杂质、便于烘干、减少草酸镍晶体损失;   (4)为了除去铁、铝元素,用双氧水氧化二价铁为三价铁,再加入NaOH溶液,调节溶液5.0≤pH≤6.7,让Al3+、Fe3+沉淀完全,不能让Ni2+沉淀;根据Ksp(CaF2)=1.46×10-10<Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9,加入适量NH4F溶液,生成CaF2,除去Ca2+,   故答案为:5.0≤pH<6.7;除去杂质Ca2+;   (5)草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)在320℃分解得到Ni、CO2和H2O,反应的方程式为NiC2O4•2H2O 320℃ . 
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