Question

【題目】以紅土鎳礦（含NiO及鐵、鎂、硅的氧化物等）為原料制備Ni(OH)2的工藝流程如圖：

（1）“酸浸”時，H2SO4稍過量的目的是___。

（2）“氧化”時，Fe2+發生反應的離子方程式為___。

（3）“沉鐵”時生成黃鈉銑礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀.該反應的化學方程式為___。

（4）“沉鎂”時，需綜合考慮鎂去除率和鎳損失率。不同pH下鎂去除率和鎳損失率如圖所示。

①應控制反應體系的pH約為___（填字母）。

A.5.0 B.6.0 C.6.5

②巳知Ksp(MgF2)=7.4×10-11。要使“沉鎂”所得濾液中c(Mg2+)≤7.4×10-7mol·L-1，則應控制濾液中c(F-)不低于___。

（5）“沉鎳”所得濾液中，可循環使用的主要溶質為___（填化學式）。

Answer 1

【答案】提高鐵和鎳元素的浸出率 2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O 3Fe2(SO4)3+Na2SO4+6H2O+6MgO===Na2Fe6(SO4)4(OH)12+6MgSO4 B 0.01mol·L—1 Na2SO4

【解析】

紅土鎳礦加硫酸溶液酸浸時，除硅的氧化物外，其他均溶解，因此濾渣1為硅的氧化物，而濾液1中含Fe2+、Mg2+和Ni2+，Fe2+被H2O2溶液氧化成Fe3+，沉鐵時投入硫酸鈉和氧化鎂，發生反應3Fe2(SO4)3+Na2SO4+6H2O+6MgO===Na2Fe6(SO4)4(OH)12+6MgSO4，再加NaF溶液沉鎂后經過濾得到Mg(OH)2和[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的沉淀，所得濾液再加NaOH可得Ni(OH)2。

（1）“酸浸”時，H2SO4稍過量可提高鐵和鎳元素的浸出率，故答案為：提高鐵和鎳元素的浸出率；

（2）Fe2+被H2O2溶液氧化成Fe3+，反應方程式為：2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O；

（3）根據上述分析，“沉鐵”時生成黃鈉銑礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的化學方程式為：3Fe2(SO4)3+Na2SO4+6H2O+6MgO===Na2Fe6(SO4)4(OH)12+6MgSO4；

（4）根據圖像可知，鎂去除率最高和鎳損失率最低的綜合pH為6.5，故選B；

（5）Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F—)=7.4×10-11，要使“沉鎂”所得濾液中c(Mg2+)≤7.4×10-7mol·L-1，c2(F—) ，故答案為：0.01mol·L—1；

（6）“沉鎳”所得濾液中主要含Na2SO4，故循環利用的主要成分為Na2SO4。