Question

我国双氧水(蒽醌法)生产厂家每年都会排放一定量的废镍触媒(主要含有金属镍，还含有Fe、Ca、Mg等杂质)。以其为原料制备NiSO₄的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）废镍触媒灼烧的目的是___________________________。

（2）“酸浸”时，提高镍的浸取率的措施有_________(填字母)。

a．金属镍废料进行“粉碎”                    b．用硫酸多次浸取

c．浸取时间缩短一半                        d．适当升高温度

（3）“氧化”时发生反应的n(Fe²⁺) ∶n( H₂O₂) =_________,滤渣B的主要成分的化学式为_________。

（4）已知溶液中c(Fe³⁺)≤1.0×10^-5 mol·L^-1 即除铁完全，K_sp[Fe(OH)₃]=1×10^-39。利用氨水调节溶液pH 可以将铁除去。若测得溶液的pH=3.5，则溶液中的铁是否完全除去? _______________________(列式计算)。

（5）“溶解”过程中反应的离子方程式为_____________________________________。

Answer

除去废镍触媒中有机物 abd 2∶1 MgF2、CaF2 ==1×10-7.5<1.0×10-5，铁已完全除去 NiCO3+2H+=Ni2++CO2 ↑+ H2O

【解析】试题分析：由流程可知，废料经灼烧后，再水洗，然后用硫酸浸取，加双氧水把亚铁离子氧化，加入氨水把铁离子沉淀，加氟化铵沉淀钙离子和镁离子，加碳酸钠沉镍，过滤后，把碳酸镍用硫酸溶解，得到硫酸镍溶液，最后分离提纯得到产品。

（1）灼烧废镍触媒的目的是除去废镍触媒中有机物。

（2）“酸浸”时，a．金属镍废料进行“粉碎”，可以使废料反应更充分； b．用硫酸多次浸取也可以使废料充分反应，提高浸取率；c．浸取时间缩短一半，浸取率会变小； d．适当升高温度，可以使反应更充分，提高了废料的浸取率。综上所述，提高镍的浸取率的措施有abd。

（3）根据化合价升降法，可以判断“氧化”时发生反应的n(Fe2+) ∶n( H2O2) =2∶1,滤渣B的主要成分的化学式为MgF2、CaF2。

（4）已知溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1 即除铁完全，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。利用氨水调节溶液pH 可以将铁除去。若测得溶液的pH=3.5，则溶液中的c(F3+) =1×10-7.5<1.0×10-5，所以，铁已完全除去。

（5）“溶解”过程中碳酸镍与稀硫酸反应的离子方程式为NiCO3+2H+=Ni2++CO2 ↑+ H2O。