Question

选考【化学——选修2：化学与技术】（15分）某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示（已知废催化剂中舍有Ni70．0%及一定量的Al、Fe、SiO₂和有机物，镍及其化台物的化学性质与铁的类似，但Ni^2－的性质较稳定）。

已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示，回答下列间题

（1）滤渣a的成分是________，用乙醇洗涤废催化剂的目的是________，从废渣中回收乙醇的方法是________。

（2）为提高酸浸速率，可采取的措施有（答两条）________________。

（3）向A中加人 H₂O₂时反应的离子方程式为__________．试剂x可以是________。

（4）用方程式表示出由沉淀。制取单质镍的方法_________、________。回收mkg上述废催化剂的过程中，若将溶液pH调整为6时消耗了a kgNi(OH)₂ ，从洗涤到得到滤液B的过程中镍的损失率为3%，后几步操作过程中镍的损失率为5%，则最终得到单质镍的质量为________kg（填计算式）。

（5）利用化学镀（待镀件直接置于含有镀层金属的化合物的溶液中）可以在金属、塑料、陶瓷等物品表面镀上一层金属镍或铬等金属，某化学镀镍的溶液中含有Ni^2＋和H₂PO₂^－，在酸性条件下发生的反应之一如下，请配平该反应。

与电镀相比，化掌镀的最大优点是：________________________________。

Answer

15分，除注明外，每空2分

（1）SiO2（1分），溶解、除去有机物（1分），蒸馏（1分）。

（2）将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度、浸泡时的温度。

（3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。NaOH

（4）Ni(OH)2 NiO+H2O 2Al+3NiOAl2O3+3Ni，(70%×97%mkg+59/93akg)95%；

（5）2 1 H2O→2+1+2H+,B，不消耗电能，节约能源。

【解析】

试题分析：（1）用乙醇洗涤的目的是溶解并除去有机物杂质，利用蒸馏的方法可将乙醇与其他有机物分离开；因为只有二氧化硅不与硫酸反应，故滤渣a是二氧化硅。

（2）将废催化剂粉碎或适当地提高硫酸的浓度，浸泡时的温度均可提高酸浸速率。

（3）加入过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化成铁离子，由表中数据及流程图可知，加入试剂X的目的是将镍转化为Ni(OH)2，故X是碱类物质。

（4）Ni(OH)2，转化为单质镍的方法是先将其加热使其转化为氧化镍，然后用还原剂进行还原，mkg废催化剂中含镍的质量为70%mkg，在经过洗涤及酸浸转化到滤液B中的镍元素为70%×97%mkg，akg Ni(OH)2中含有镍为59/93akg，故最终得到的单质镍为(70%×97%mkg+59/93akg)95%。

（5）首先依得失电子守恒配平氧化剂与还原剂，氧化产物与还原产物的计量数，在依据电荷守恒、质量守恒得知有水参加反应并有氢离子生成。

考点：物质的制备和氧化还原反应。