Question

（15分）某NiO的廢料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì)，用此廢料提取NiSO4和Ni的流程如下：

已知：有關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下圖：

（1）濾渣1的主要成分為 。

（2）電解脫銅：金屬銅在 極析出。

（3）①用離子方程式解釋加入H2O2的作用 。

②加Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH至5，則濾渣2的主要成分為 。

（4）從濾液2中獲得NiSO4.6H2O的實驗操作是 、過濾、洗滌、干燥。

（5）電解濃縮后的濾液2可獲得金屬鎳，其基本反應(yīng)原理示意圖如下：

①A極的電極反應(yīng)式為 和2H++2e-=H2↑。

②B極附近pH會 （填“增大”、“減小”或“不變”）；用平衡移動原理解釋B極附近pH變化的原因： 。

③若一段時間后，在A、B兩極均收集到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），理論上能得到Ni g。

Answer 1

（1）SiO2（1分）；（2）陰（1分）；

（3）①2H+ +H2O2 + 2Fe2＋= 2Fe3＋+ 2H2O；②Fe(OH)3、Al(OH)3（答出1個給1分）

（4）加熱濃縮、冷卻結(jié)晶

（5）①Ni2++2e-===Ni ；②減小（1分）

H2OH++OH-，OH-在B極放電使c（OH-）降低，平衡向右移動，c（H+）增大，導(dǎo)致pH降低

③29.5

【解析】

試題分析：（1）某NiO的廢料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質(zhì)，用稀硫酸處理，金屬氧化物與酸反應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的硫酸鹽，而酸性氧化物SiO2不能發(fā)生反應(yīng)，以固體形式存在，所以得到的爐渣成分是SiO2；（2）電解含有各種金屬陽離子的溶液，由于離子放電能力：Cu2+>H+>Fe2+>Al3+>Mg2+,所以在陰極Cu2+得到電子，被還原為金屬Cu。（3）①由于Fe2+、Ni2+形成沉淀的溶液的pH接近，不容易把雜質(zhì)Fe2+除去，而Fe3+完全沉淀時溶液的pH小于4，可以很好的除去，所以加入H2O2的目的就是將Fe2+氧化為Fe3+除去。用離子方程式表示是2H+ +H2O2 + 2Fe2＋= 2Fe3＋+ 2H2O；②加Na2CO3調(diào)節(jié)溶液的pH至5，根據(jù)圖像可知形成的沉淀是Fe(OH)3、Al(OH)3，所以濾渣2的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3。（4）從濾液2中獲得NiSO4.6H2O的實驗操作是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。（5）①根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，A極為陰極。該電極的電極反應(yīng)式為Ni2++2e-===Ni和2H++2e-=H2↑。②B極為陽極，反應(yīng)反應(yīng)：OH—-4e-=2H2O+O2↑。由于OH—不斷放電，使附近溶液中c(H+)增大，所以pH會減小。用平衡移動原理解釋B極附近pH變化的原因：H2OH++OH-，OH-在B極放電使c（OH-）降低，平衡向右移動，c（H+）增大，導(dǎo)致pH降低。③在整個閉合回路中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量相等。2×n(Ni)+2×n(H2)=4×n(O2)。2×n(Ni)+ 2×0.5=4×0.5，n(Ni)= 0.5mol.則m(Ni)= 0.5mol×59g/mol=29.5g。

考點(diǎn)：考查用NiO的廢料提取NiSO4和Ni的流程的知識。主要包括混合物的分離、反應(yīng)條件的控制、離子方程式的書寫、電化學(xué)的應(yīng)用、物質(zhì)質(zhì)量的計算的知識。

考點(diǎn)分析： 考點(diǎn)1：電解池 考點(diǎn)2：物質(zhì)的分離、除雜和提純 考點(diǎn)3：物質(zhì)的檢驗和鑒別 試題屬性

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