Question

某NiO的废料中有FeO、CuO、Al₂O₃、MgO、SiO₂等杂质，用此废料提取NiSO₄和Ni的流程如下：

已知：有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图：

（1）滤渣1的主要成分为____。

（2）①用离子方程式解释加入H₂O₂的作用____。

②加Na₂CO₃调节溶液的pH至5，则滤渣2的主要成分为____。

（3）从滤液2中获得NiSO₄·6H₂O的实验操作是____、过滤、洗涤、干燥。

（4）电解浓缩后的滤液2可获得金属镍，其基本反应原理示意图如图：

①B极附近pH会____（填“增大”、“减小”或“不变”）；用平衡移动原理解释B极附近pH变化的原因：____。

②一段时间后，在A、B两极均收集到11.2L气体(标准状况下)，理论上能得到Ni____g。

Answer

SiO2 2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O Fe(OH)3、Al(OH)3 蒸发浓缩、冷却结晶 减小 H2OH++OH-，OH-在B极放电使c(OH-)降低，平衡向右移动，c(H+)增大，导致pH降低 29.5

【解析】

本题是以除杂、分离、提纯为主体的化工流程题，从NiO的废料中（有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质），提取NiSO4和Ni的流程。围绕中心元素Ni，用首尾分析法，看箭头、找三线、结合信息进行做题。

(1). 某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，用稀硫酸处理，金属氧化物与酸反应产生相应的硫酸盐，而酸性氧化物SiO2不能发生反应，成为滤渣，所以滤渣1成分是SiO2；

(2). ①由于Fe2+、Ni2+形成沉淀的溶液的pH接近，不容易把杂质Fe2+除去，而Fe3+完全沉淀时溶液的pH小于4，可以很好的除去，所以加入H2O2的目的就是将Fe2+氧化为Fe3+除去。用离子方程式表示是2H+ +H2O2 + 2Fe2＋= 2Fe3＋+ 2H2O；

②加Na2CO3调节溶液的pH至5，根据图像可知形成的沉淀是Fe(OH)3、Al(OH)3，所以滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3；

(3). 从滤液2中获得NiSO4.6H2O的实验操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；

(4). ①电解池中根据阳离子移向阴极，阴离子移向阳极可判断A极为阴极，B极为阳极，阳极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；由于OH—不断放电，使附近溶液中c(H+)增大，所以pH会减小，故pH变化原因为： H2OH++OH-，OH-在B极放电使c(OH-)降低，平衡向右移动，c(H+)增大，导致pH降低；②阳极失电子和阴极得电子的物质的量相等，，即，n(Ni)= 0.5mol， ，则m(Ni)=29.5g。