Question

【題目】以粗鎳(含少量Fe和Cr雜質(zhì))為原料制備醋酸鎳的工藝流程如下:

已知:

離子	Fe3+	Cr3+	Ni2+
開始沉淀pH	1.5	4.3	6.9
完全沉淀pH	2.8	5.6	8.9

回答以下問題:

(1)粗鎳原料在酸浸前粉碎的原因是_______________。

(2)酸浸過程中，鎳浸出率隨時(shí)間變化如圖。酸浸的最佳溫度與時(shí)間分別為_____℃、_____min。

(3)酸浸中Ni和濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

(4)加人試劑X為_____(填下列提供試劑的序號(hào))，可調(diào)節(jié)溶液pH至______(填pH范圍)。

A.H2SO4 B.Cr2O3 C.NaOH D.Fe2O3

(5)進(jìn)入“沉鎳”步驟的濾液中c(Ni2+)=2.0mol/L，若要處理1L該濾液使Ni2+完全沉淀[c(Ni2+)≤10-5mol/L]，則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為______g。(已知NiCO3的Ksp=9.6×10-6，結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 增大固體接觸面積，加快酸浸的速率 70 120 Ni+4HNO3(濃)=Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O C 5.6-6.9 313.76

【解析】（1）將原料粉碎可增大固體接觸面積，加快酸浸的速率；（2）由圖像可知，在70℃時(shí)，反應(yīng)到120min鎳浸出率較高；（3）根據(jù)流程中信息可知，鎳與濃硝酸反應(yīng)可生成Ni2+，濃硝酸被還原生成NO2，故反應(yīng)方程式為：Ni+4HNO3(濃)=Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O；（4）加入試劑X需中和溶液中過量的硝酸，并調(diào)節(jié)溶液的pH至5.6-6.9范圍，讓溶液中的Fe3+、Cr3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀，故試劑X可用NaOH，答案選C；（5）要讓1L c（Ni2＋）＝2.0 mol· L－1的溶液中Ni2＋完全反應(yīng)需n(CO32-)=CV=2.0 mol· L－1×1L=2mol。要使溶液中c（Ni2＋）≤10－5mol·L－1，需c(CO32-)= ==0.96 mol·L－1。故加入的碳酸鈉的總物質(zhì)的量為2mol+0.96mol=2.96mol，其質(zhì)量為2.96mol ×106g/mol=313.76g。