Question

【題目】醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料。一種以含鎳廢料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）為原料，制取醋酸鎳的工藝流程圖如圖：

相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如表：

（1）酸浸過程中，1mol NiS失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應(yīng)的離子方程式___。

（2）濾渣1和濾渣3主要成分的化學(xué)式分別是___、____。

（3）寫出氧化步驟中加入過氧化氫發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______。

（4）調(diào)節(jié)pH步驟中，溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是____。

（5）沉鎳過程中，若c(Ni2+)=2.0 mol/L，欲使100mL該濾液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)＜10-5mol/L]，則需要加入碳酸鈉固體的物質(zhì)的量最少為____mol。

Answer 1

【答案】 0.296

【解析】

含鎳廢料（含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2）粉碎，加硫酸和硝酸酸浸，過濾，濾渣1為二氧化硅和硫酸鈣，浸出液含有Ni2+、Fe2+、Al3+、Ca2+，加H2O2把亞鐵離子氧化為Fe3+，然后加NaOH調(diào)節(jié)pH，使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，同時Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀，所以調(diào)節(jié)pH的范圍5.0≤pH＜6.7，過濾，濾渣2為氫氧化鐵和氫氧化鋁，濾液中含有Ni2+、Ca2+，再加氟化銨，生成CaF2沉淀，過濾，濾渣3為CaF2，濾液中加碳酸鈉生成NiCO3沉淀，過濾，濾渣中加醋酸溶解，生成(CH3COO)2Ni溶液，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到(CH3COO)2Ni固體，結(jié)合選項分析解答。

（1）酸浸過程中，1mol NiS被硝酸氧化失去6NA個電子，同時生成兩種無色有毒氣體，則生成NO和SO2，其反應(yīng)的離子方程式為；

（2）由流程分析可知，濾渣1為，濾渣3為，故答案為：；；

（3）調(diào)節(jié)pH使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，同時Ni2+不能轉(zhuǎn)化為沉淀，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，調(diào)節(jié)pH的范圍為；

（4）根據(jù)表格信息可知，溶液中的亞鐵離子不容易轉(zhuǎn)化為沉淀，加入H2O2目的是將亞鐵離子氧化為Fe3+，其反應(yīng)的離子方程式為：；

（5）已知NiCO3的Ksp=9.6×10-4，使100mL該濾液中的Ni2+沉淀物完全，即[c(Ni2+)≤10-5molL-1]，則溶液中c(CO32-)==mol/L=0.96mol/L，與Ni2+反應(yīng)的n(CO32-)=cV=2mol/L×0.1L=0.2mol，則加入的碳酸鈉的總物質(zhì)的量n(CO32-)=0.2mol+0.96mol/L×0.1L=0.296mol，故答案為：0.296。