[题目]硫酸镍是一种重要的化工中间体.是镍行业研究的热点.一种以石油化工中的废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2.还含有少量Fe2O3.Cr2O3)为原料制备硫酸镍的工业流程如下:已知:Ⅰ. NiS.Ni(OH)2.Cr(OH)3均难溶于水.Cr(OH)3是两性氢氧化物,Ⅱ. Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液.Ni(OH)2溶于NH4Cl-氨水� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】硫酸镍是一种重要的化工中间体，是镍行业研究的热点。一种以石油化工中的废镍催化剂（主要成分为NiCO3和SiO2，还含有少量Fe2O3、Cr2O3）为原料制备硫酸镍的工业流程如下：

已知：Ⅰ. NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水，Cr(OH)3是两性氢氧化物；

Ⅱ. Fe(OH)3不溶于NH4Cl—氨水的混合液，Ni(OH)2溶于NH4Cl—氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。

请回答下列问题：

（1）“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎，再与20%硫酸在100℃下反应2h，该操作的目的为____。

（2）“滤渣I”主要成分在工业上的用途为_______（只写1种即可），NH4Cl的电子式为_______。

（3）“一次碱析”时，加入的NaOH溶液需过量，含铬微粒发生反应的离子方程式为________。

（4）“氨解”的目的为_____________________。

（5）“氧化”时发生反应的离子方程式为___________________________。

（6）“二次碱浸”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）。

（7）“系列操作”具体是指____________、过滤、洗涤、干燥。若所得NiSO4·7H2O晶体不纯，应继续进行的提纯操作名称为____________。

【答案】加快反应速率，提高镍元素的浸出率制玻璃（或制光导纤维） Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O 实现镍元素和铁元素的分离 3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓+4H2O 1.4×10-5mol·L-1 蒸发浓缩、冷却结晶重结晶

【解析】

废镍催化剂（主要成分为NiCO3和SiO2，还含有少量Fe2O3、Cr2O3）经酸溶得到硫酸镍、硫酸铁、硫酸铬溶液，二氧化硅不溶于酸为滤渣I的主要成分，向滤液中加入NaOH溶液，得到氢氧化镍沉淀，氢氧化铁沉淀和偏铬酸钠溶液，偏铬酸钠为滤液I的主要成分，氢氧化镍沉淀溶于NH4Cl—氨水的混合液得到[Ni(NH3)6]2+溶液，氢氧化铁不溶，是滤渣Ⅱ的主要成分，向溶液中通入硫化氢，生成NiS沉淀，向沉淀中滴入稀硝酸得到硝酸镍，向硝酸镍中加入NaOH溶液得到氢氧化镍沉淀，向沉淀中加入硫酸得到硫酸镍，再经过系列操作得到NiSO4·7H2O。

（1）“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎，再与20%硫酸在100℃下反应2h，粉碎是为了增大接触面接，加快反应速率，提高铬元素的浸出率；

（2）滤渣I的主要成分为二氧化硅，主要应用于制玻璃或制光导纤维等，NH4Cl的电子式为；

（3）根据题目可知，Cr(OH)3是两性氢氧化物，性质类似于氢氧化铝，铬离子与少量NaOH生成氢氧化铬，继续加入NaOH使其过量，生成偏铬酸钠，故离子方程式为Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O；

（4）废镍催化剂中铁元素在“一次碱析”时转化为氢氧化铁，由于氢氧化铁不溶于氯化铵-氨水混合溶液，而氢氧化镍溶于该溶液，则氨解的目的是实现Ni元素和Fe元素的分离；

（5）氧化时，是稀硝酸与NiS的反应，稀硝酸作氧化剂，NiS作还原剂，3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓+4H2O；

（6）氢氧化镍中，，镍离子完全沉淀时，2×10-15=10-5×，则；

（7）“系列操作”具体是指蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；若所得NiSO4·7H2O晶体不纯，应继续进行的提纯操作名称为重结晶。

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科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：

（实验原理）2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 ＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O

（实验内容及记录）

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL				室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
实验编号	0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	3 mol/L 稀硫酸	0.05mol/L KMnO4溶液	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
1	3.0	2.0	2.0	3.0	1.5
2	2.0	3.0	2.0	3.0	2.7
3	1.0	4.0	2.0	3.0	3.9

请回答：

（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是___________________________________。

（2）利用实验1中数据计算，若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：υ(KMnO4)＝ ________。

（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

①该小组同学提出的假设是___________________________________________________。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL				再向试管中加入少量固体	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
实验编号	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	3mol/L稀硫酸	0.05mol/L KMnO4溶液	再向试管中加入少量固体	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
4	3.0	2.0	2.0	3.0	_______	t