以红土镍矿（含NiO及铁、镁、硅的氧化物等）为原料制备Ni(OH)2的工艺流程如图：（1）...

以红土镍矿（含NiO及铁、镁、硅的氧化物等）为原料制备Ni(OH)2的工艺流程如图：

（1）“酸浸”时，H2SO4稍过量的目的是___。

（2）“氧化”时，Fe2+发生反应的离子方程式为___。

（3）“沉铁”时生成黄钠铣矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀.该反应的化学方程式为___。

（4）“沉镁”时，需综合考虑镁去除率和镍损失率。不同pH下镁去除率和镍损失率如图所示。

①应控制反应体系的pH约为___（填字母）。

A.5.0　　　 B.6.0　　　 C.6.5

②巳知Ksp(MgF2)=7.4×10-11。要使“沉镁”所得滤液中c(Mg2+)≤7.4×10-7mol·L-1，则应控制滤液中c(F-)不低于___。

（5）“沉镍”所得滤液中，可循环使用的主要溶质为___（填化学式）。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

Ni(OH)2作为合成镍钴锰三元电极材料的原料，工业上可用红土镍矿(主要成分为NiO、FeO、Fe2O3、MgO和SiO2)制备，工艺流程如图所示。回答下列问题：

(1)“滤渣1”的成分为______(写化学式)。

(2)“除铁”中，加入NaClO的目的是_________________，为了证明加入NaClO已足量，可选择的试剂是__________ (填字母标号)。

a.KSCN溶液、氯水   　　 b.K3[Fe(CN)6] 溶液  　　 c.NaOH溶液

(3)已知“滤渣2”的成分为黄钠铁矾，其化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6，则“除铁”

中“Na2CO3/△”条件下生成滤渣2的离子方程式为_______________。

(4)“除镁”中，若溶液pH过小，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________。

(5)“沉镍”的离子方程式为__________。

(6)以镍钴锰三元材料(可简写为Li1-nMO2)为一极电极材料的新型锂电池工作原理如图所示，放电时总反应为Li1-nMO2+LinC6 LiMO2+6C，则充电时b极的电极反应式为____________________。

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Ni2O3是重要的蓄电池材料。一种以油化工中含镍废料(主要成分为NiO和SiO2，含少量Fe2O3·Cr2O3)为原料制备Ni2O3的工业流积如图：

已知：①Cr(OH)3是两性氢氧化物。

②Ni(OH)2溶于NH4Cl-NH3·H2O混合液生成[Ni(NH3)6]2+，F(OH)3不能溶于NH4Cl-NH3·H2O混合液。

③离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全。

请回答下列问题：

（1）为提高酸剂效率，可采取的措施是__。(任写两种)

（2）“碱析I”时，加入的NaOH溶液需过量，则"沉铬”的离子方程式为__。

（3）“氨解”的目的为_。

（4）“酸化"时发生反应的离子方程式为__。“氧化”时发生反应的化学方程式为__。

（5）实验室灼烧Cr(OH)3转化为Cr2O3，现有酒精灯、三脚架，还缺少的仪器为__。

（6）“碱析II”时，若使溶液中的Ni2+沉淀完全，则需维持c(OH-)不低于___。[已知Ni(OH)2的Ksp=2×10-15，1.4]

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以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下：

（1）“酸浸”过程，为提高铁和镍元素的浸出率，可采取的措施有___________(写出两种)。

（2）“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______。

（3）“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+，则需氧化剂NaClO至少为________ mol。

（4）“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2，生成黃钠铁矾沉淀，写出该反应的化学方程式______。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式)。

（5）向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____。

（6）高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂，J．C．Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4，阳极生成FeO42－的电极反应式为______；Deininger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是_______。

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以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下：

（1）“酸浸”过程，为提高铁和镍元素的浸出率，可采取的措施有___________(写出两种)。

（2）“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______。

（3）“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+，则需氧化剂NaClO至少为________ mol。

（4）“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2，生成黃钠铁矾沉淀，写出该反应的化学方程式______。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式)。

（5）向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____。

（6）高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂，J．C．Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4，阳极生成FeO42－的电极反应式为______；Deininger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是_______。

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以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下：

（1）“酸浸”过程，为提高铁和镍元素的浸出率，可采取的措施有___________(写出两种)。

（2）“过滤Ⅰ”滤渣的主要成分是______。

（3）“氧化”过程欲使0.3molFe2+转变为Fe3+，则需氧化剂NaClO至少为________ mol。

（4）“沉铁”过程中加入碳酸钠调节浴液的pH至2，生成黃钠铁矾沉淀，写出该反应的化学方程式______。若碳酸钠过多会导致生成的沉淀由黄钠铁矾转变为_____(填化学式)。

（5）向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H4·H2O，在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应，含镍产物的XRD图谱如下图所示(XRD图谱可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的NaOH的物质的量浓度为_____。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式_____。

（6）高铁酸盐也是一种优良的含铁净水剂，J．C．Poggendor早在1841年利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得Na2FeO4，阳极生成FeO42－的电极反应式为______；Deininger等对其进行改进，在阴、阳电极间设置阳离子交换膜，有效提高了产率，阳离子交换膜的作用是_______。

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以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等) 为原料制备兰尼镍的工艺流程如下所示。

（1）形成Ni(CO)4时碳元素的化合价没有变化，则Ni(CO)4中的Ni的化合价为___________。

（2）Ni2O3有强氧化性，加压酸浸时有气体产生且镍被还原为Ni2+，则产生的气体为______(填化学式)。

（3） 滤渣D为单质镍、硫的混合物，请写出向浸出液B中通入H2S气体时所有反应的离子方程式:__________________________，_________________________。

（4） 已知: 3Fe2+ +2[Fe(CN)6]3-==Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)；4Fe3++3[Fe(CN)6]4-==Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)。下列可以用于检验滤液C 中金属阳离子的试剂有____________(填标号)

a.KSCN溶液　　 b.K3[Fe(CN)6]　　 c.K4[Fe(CN)6]　　 d.苯酚

（5）兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金。碱浸镍铝合金后，残铝量对兰尼镍的催化活性有重大影响，根据下图分析，残铝量在_____范围内催化活性最高，属于优质产品。

（6） 仿照下面示例，设计从浸出液E 回收氧化铝的流程: 浸出液E_________________。

(示例: )

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以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如下所示。

（1）形成Ni(CO)4时碳元素的化合价没有变化，则Ni(CO)4中的Ni的化合价为___________。

（2）Ni2O3有强氧化性，加压酸浸时有气体产生且镍被还原为Ni2+，则产生的气体为______(填化学式)。

（3）滤渣D为单质镍、硫的混合物，请写出向浸出液B中通入H2S气体时所有反应的离子方程式:__________________________，_________________________。

（4）已知:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-==Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)；下列可以用于检验滤液C中金属阳离子的试剂有____________(填标号)

a.KSCN溶液　　 b.K3[Fe(CN)6]　　 c.K4[Fe(CN)6]　　 d.苯酚

（5）仿照下面示例，设计从浸出液E回收氧化铝的流程:浸出液E_______________。

(示例:CuOCu2+Cu)

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以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等) 为原料制备兰尼镍的工艺流程如下所示。

（1）形成Ni(CO)4时碳元素的化合价没有变化，则Ni(CO)4中的Ni的化合价为___________。

（2）Ni2O3有强氧化性，加压酸浸时有气体产生且镍被还原为Ni2+，则产生的气体为______(填化学式)。

（3） 滤渣D为单质镍、硫的混合物，请写出向浸出液B中通入H2S气体时所有反应的离子方程式:__________________________，_________________________。

（4） 已知: 3Fe2+ +2[Fe(CN)6]3-==Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)；4Fe3++3[Fe(CN)6]4-==Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)。下列可以用于检验滤液C 中金属阳离子的试剂有____________(填标号)

a.KSCN溶液　　 b.K3[Fe(CN)6]　　 c.K4[Fe(CN)6]　　 d.苯酚

（5）兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金。碱浸镍铝合金后，残铝量对兰尼镍的催化活性有重大影响，根据下图分析，残铝量在_____范围内催化活性最高，属于优质产品。

（6） 仿照下面示例，设计从浸出液E 回收氧化铝的流程: 浸出液E_________________。

(示例: )

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Ni元素化合物在生活中有非常重要的应用。纳米NiO可以制备超级电容器，NiOOH是制作二次电池的重要材料。现以NiSO4为原料生产纳米NiO和NiOOH流程如下：

（1）制备NiOOH过程中，NiSO4溶液配制方法__________________；过滤、洗涤后，得到Ni(OH)2固体，如何证明Ni(OH)2已经完全洗净______________；NaClO氧化Ni(OH)2的离子方程式为_________________。

（2） 已知Ksp[Ni(OH)2] ＝ 2×10－15。室温下，欲加入一定量 NaOH固体使1L 含有0.001 mol·L－1的NiSO4和0.0001 mol·L－1的H2SO4溶液中残留c(Ni2＋)≤2×10－7 mol·L－1，并恢复至室温，所加入的NaOH的固体质量至少为________g。

（3）NH3·H2O的浓度对纳米NiO的产率产生很大影响。右图为NiSO4的物质的量一定时，不同的反应物配比对纳米氧化镍收率的影响。请解释反应物NH4HCO3 和NiSO4 的物质的量比在2.5至4.0时，收率升高的原因__________________。

（4）制备纳米 NiO 时，加入一些可溶于水的有机物（如：吐温—80）能制得更优质的纳米材料，原因是__________________。

（5）沉降体积是超细粉体的一个重要参数，若颗粒在液相中分散性好，则沉降体积较小；若颗粒分散性较差，则易引起絮凝沉降体积较大。右图是吐温—80 的加入量与前体在液体石蜡中沉降体积的关系曲线。

通过右图分析，吐温—80的最佳加入量为__________mL。

（6）NiOOH是制备镍镉电池的原料，某镍镉电池的总反应为

Cd＋2NiOOH + 2H2OCd(OH)2+ 2Ni(OH)2

该电池放电时正极电极反应式为______________________________。

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