Question

【题目】金属镍硬而有延展性并具有铁磁性，能够高度磨光和抗腐蚀性。如图所示为一种以镍废料（主要是NiO，含少量FeO、SiO2等杂质）制备Ni的流程：

已知：室温下难溶物的溶度积数据如下表：

化合物	Ni(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
Ksp近似值	10-15	10-15	10-38

(1)滤渣1的主要成分为_____________(填化学式)。

(2)用离子方程式解释加入H2O2的作用：_________________。

(3)室温下滴加氨水调节至pH为_________时，铁刚好沉淀完全；若继续滴加氨水至pH为_____________时，镍开始沉淀（假定Ni2+浓度为0.lmol/L)。若上述过程中没有“氧化”步骤，其后果是_______________。

(4)电解制备镍的反应原理如上图所示，则A电极的反应式为2H++2e-=H2↑和________________________。

Answer 1

【答案】SiO2 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O 3 7 Ni2＋和Fe2+不能分离 Ni2＋＋2e－=Ni

【解析】

将废料酸溶，废料中的Fe、Ni元素均以+2价离子的形式存在，二氧化硅不溶于稀硫酸，故滤渣1为二氧化硅，而后为了分离Fe2+、Ni2+，要先将亚铁离子氧化为+3价，而后沉淀除去，进而进行后续操作。

（1）废料中只有二氧化硅不溶于稀硫酸，故滤渣1为SiO2；

（2）加入过氧化氢，可将亚铁离子氧化为+3价，方便后续的沉淀操作，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；

（3）铁刚好沉淀完全，此时，那么，pOH=11，pH=3；Ni开始沉淀，，pOH=7，则pH=7；若上述过程中没有“氧化”步骤，其后果是无法将Ni2＋和Fe2+分离开；

（4）根据电解的目的以及A电极的反应式知，A电极上发生得电子的还原反应，则A电极上还有镍离子放电，电极反应式为Ni2＋＋2e－=Ni。