Question

1．工业上利用镍废料（含镍和铁）生产氯化镍（NiCl₂•6H₂O）的工艺流程如下图所示

请回答下列问题：
（1）Ni和稀HNO₃反应生成Ni（NO₃）₂的化学方程式3Ni+8HNO₃=3Ni（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（2）将分离出的碳酸镍沉淀用自来水反复洗涤，直至洗到硫酸根离子合格为止，请写出实验室洗涤沉淀的操作方法向有滤渣的漏斗中注入蒸馏水至水面没过滤渣，待水自然流完后，重复几次，至最后一次流出的洗涤液合格为止．
（3）已知盐酸酸化后溶液中含有少量Fe²⁺，请写出加入双氧水后反应的离子方程式3H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+4H₂O+O₂↑．
（4）流程中的操作1是蒸发浓缩，操作2是冷却结晶．
（5）分离母液中含有大量的Na₂SO₄，可经处理后回收．

Answer 1

分析 工业上用镍废料（含镍和铁）制取氯化镍（NiCl₂•6H₂O），将镍废料加入硝酸和硫酸溶解后过滤得到滤液中可能含有铁离子、镍离子、亚铁离子，加入碳酸钠溶液调节溶液的PH，使铁离子全部沉淀，过滤后的滤液在加入盐酸酸化，再加双氧水将溶液中少量的亚铁离子氧化成铁离子，经过净化得氯化镍和硫酸钠的混合溶液，通过蒸发浓缩，冷却结晶可得NiCl₂•6H₂O，同时母液中有大量的Na₂SO₄可回收再利用，据此答题．

解答 解：工业上用镍废料（含镍和铁）制取氯化镍（NiCl₂•6H₂O），将镍废料加入硝酸和硫酸溶解后过滤得到滤液中可能含有铁离子、镍离子、亚铁离子，加入碳酸钠溶液调节溶液的PH，使铁离子全部沉淀，过滤后的滤液在加入盐酸酸化，再加双氧水将溶液中少量的亚铁离子氧化成铁离子，经过净化得氯化镍和硫酸钠的混合溶液，通过蒸发浓缩，冷却结晶可得NiCl₂•6H₂O，同时母液中有大量的Na₂SO₄可回收再利用，
（1）Ni和稀HNO₃反应生成Ni（NO₃）₂的反应是氧化还原反应，根据氧化还原反应中电子得失守恒可知，Ni和稀HNO₃反应生成Ni（NO₃）₂的化学方程式为3Ni+8HNO₃=3 Ni（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Ni+8HNO₃=3 Ni（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（2）实验室洗涤沉淀的操作方法是向有滤渣的漏斗中注入蒸馏水至水面没过滤渣，待水自然流完后，重复几次，至最后一次流出的洗涤液合格为止，
故答案为：向有滤渣的漏斗中注入蒸馏水至水面没过滤渣，待水自然流完后，重复几次，至最后一次流出的洗涤液合格为止；
（3）酸性条件下双氧水能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，反应的离子方程式为3H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+4H₂O+O₂↑，
故答案为：3H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+4H₂O+O₂↑；
（4）根据上面的分析可知，流程中的操作1是蒸发浓缩，操作2是冷却结晶，
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）根据上面的分析可知，分离母液中含有大量的 Na₂SO₄，
故答案为：Na₂SO₄．

点评 本题考查了流程分析推断，实验操作步骤的分析判断，化学方程式计算和电解原理分析应用，题目综合性较大，难度中等．