Question

【题目】以某含镍废料（主要成分为NiO，还含有少量FeO、Fe2O3、CoO、SiO2）为原料制备NixOy和碳酸钴的工艺流程如下：

（1）“酸溶”时需将含镍废料粉碎，目的是_________________________________；“滤渣Ⅰ”主要成分为____________________（填化学式）。

（2）“氧化”中添加NaClO3的作用是_______________________，为证明添加NaClO3已足量，可用_______________（写化学式）溶液进行检验。

（3）“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀，其离子方程式为__________________。

（4）“沉钴”过程的离子方程式________________________。若“沉钴”开始时c（Co2+）=0.10 mol/L，则控制pH≤_____________时不会产生Co(OH)2沉淀。（已知Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15，lg2=0.3）

（5）从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是：加热浓缩溶液至有晶膜出现，______________，过滤，洗涤，干燥。“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为__________________。

Answer 1

【答案】提高浸出率或提高浸出速率（或其他合理答案） SiO2 Fe2＋氧化为Fe3＋ K3[Fe(CN)6] 3Fe3＋＋Na＋＋2SO42－＋3H2O＋3CO32－=NaFe3(SO4)3(OH)6↓＋3CO2↑ Co2＋＋2HCO3－=CoCO3↓＋CO2↑＋H2O 7.3 降温结晶（或冷却结晶） Ni2O3

【解析】

金属镍废料（除含 NiO 外，还含有少量 FeO、Fe2O3、CoO等）加入硫酸酸浸，酸浸后的酸性溶液中含有Ni2＋、Cl－，另含有少量Fe2＋、Fe3＋、Co2+等，加入NaClO3氧化亚铁离子为铁离子，加入碳酸钠溶液调节溶液的pH，使铝离子、铁离子全部沉淀，过滤后的滤液中再加入碳酸钠沉淀镍离子得黄钠铁矾渣，滤液中加入萃取剂得到沉钴和有机层，沉钴中加入NaHCO3溶液得碳酸钴；有机层处理后生成NiSO4溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、得NiSO4·6H2O晶体，灼烧得NixOy

（1）“酸溶”时需将含镍废料粉碎，目的是提高浸出率或提高浸出速率（或其他合理答案）；

“滤渣Ⅰ”主要成分为SiO2（填化学式）。

（2）"氧化"中添加NaClO3的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋便于除去，为证明添加NaClO3已足量，实际是检验是否含有Fe2＋，可用K3[Fe(CN)6]溶液进行检验。

（3）“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀，其离子方程式为3Fe3＋＋Na＋＋2SO42－＋3H2O＋3CO32－=NaFe3(SO4)3(OH)6↓＋3CO2↑。

（4）“沉钴”过程的离子方程式Co2＋＋2HCO3－=CoCO3↓＋CO2↑＋H2O。

若“沉钴”开始时c（Co2+）=0.10 mol/L，Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15=c（Co2+）c2（OH-）=0.10×c2（OH-）,c（OH-）=2×10-7，c（H+）=，pH=-lg=7+lg2=7.3，则控制pH≤7.3时不会产生Co(OH)2沉淀。（已知Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15，lg2=0.3）；

（5）从NiSO4溶液获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是：加热浓缩溶液至有晶膜出现，降温结晶（或冷却结晶），过滤，洗涤，干燥。

“煅烧”时剩余固体质量与温度变化曲线如图，从26.3gNiSO4·6H2O失水变成15.5g，n(NiSO4·6H2O):n(H2O)= ，26.3gNiSO4·6H2O中n(Ni)= =0.10mol，8.3g中n(Ni):n(O)=0.1mol: =2:3，该曲线中B段所表示氧化物的化学式为Ni2O3。