Question

實驗室模擬回收某廢舊含鎳催化劑（主要成分為NiO，另含F(xiàn)e₂O₃、CaO、CuO、BaO等）生產Ni₂O₃。其工藝流程為：

     

                  圖Ⅰ                                 圖Ⅱ

       （1）根據(jù)圖Ⅰ所示的X射線衍射圖譜，可知浸出渣含有三種主要成分，其中“物質X”為     。圖Ⅱ表示鎳的浸出率與溫度的關系，當浸出溫度高于70℃時，鎳的浸出率降低，浸出渣中Ni（OH）₂含量增大，其原因是                               。

       （2）工藝流程中“副產品”的化學式為              。

       （3）已知有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氫氧化物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Ni（OH）2
開始沉淀的pH	1．5	6．5	7．7
沉淀完全的pH	3．7	9．7	9．2

       操作B是為了除去濾液中的鐵元素，某同學設計了如下實驗方案：向操作A所得的濾液中加入NaOH溶液，調節(jié)溶液pH為3．7～7．7，靜置，過濾。該實驗方案合理嗎？若合理，請說明理由；若不合理，請加以改正。__________________________________________。

       （4）操作C是為了除去溶液中的Ca²⁺，若控制溶液中F^－濃度為3×10^－3 mol·L^－1，則Ca²⁺的濃度為         mol·L^－1（常溫時CaF₂的溶度積常數(shù)為2．7×10^－11）。抽濾裝置中除了抽氣泵、安全瓶外，還需要的主要儀器有_____________________。

       （5）電解產生2NiOOH·H₂O的原理分兩步：①堿性條件下Cl^－在陽極被氧化為ClO^－；②Ni²⁺被ClO^－氧化產生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反應的離子方程式為               。

Answer 1

（1）BaSO₄    溫度升高，Ni²⁺的水解程度增大

（2）CuSO₄·5H₂O

（3）不合理。在調節(jié)pH前，應先在濾液中加入H₂O₂，使溶液中的Fe²⁺氧化為Fe³⁺（其他合理均給分）

（4）3×10^-6    布氏漏斗 吸濾瓶

（5）ClO^－＋2Ni²⁺＋4OH^－=2NiOOH·H₂O＋Cl^－