Question

【題目】Ni2O3主要用作陶瓷、搪瓷和玻璃的著色劑，也可用于鎳粉的制造．以鎳粉廢料為原料制備Ni2O3的工藝如圖1
回答下列問題：
（1）Ni2O3中Ni的化合價為 ．
（2）提高“酸浸”、“酸溶”速率時，溫度不宜過高，其原因是 ．
（3）加入H2O2“氧化”的離子方程式為；濾渣A的主要成分是（填化學式）．
（4）工藝中分步加入Na2CO3的作用是；為提高原料的利用率，應控制加入NaClO與NaOH的物質的量之比為 ．
（5）工業上，用鎳為陽極，電解0.1mol/L NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液，可得高純度的球形超細鎳粉．當其他條件一定時，NH4Cl的濃度對陰極電流效率（電流效率是指電解時，在電極上實際沉積的物質的量與理論析出量之比）及鎳的成粉率的影響如圖2所示： ①為獲得高純度的球形超細鎳粉，NH4Cl溶液的濃度最好控制為mol/L．
②當NH4Cl溶液的濃度大于15g/L時，陰極有氣體生成，導致陰極電流效率降低，請結合平衡移動原理解釋其原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）+3
（2）溫度高，HCl揮發加快
（3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe（OH）3
（4）將Fe3+和Ni2+分別沉淀出來；1：4
（5）0.2；隨著NH4+濃度增大，水解平衡NH4++H2?NH3?H2O+H+ ， 向右移動，H+濃度增大，導致陰極析出H2
【解析】解：（1）Ni2O3中氧元素﹣2價，化合物中化合價代數和為0，則Ni的化合價為+3；所以答案是：+3；（2）溫度過高，HCl揮發，不利用金屬離子的溶解；所以答案是：溫度高，HCl揮發加快；（3）過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，發生的反應為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；加入碳酸鈉溶液調節溶液的pH，使鐵離子全部沉淀，則濾渣為Fe（OH）3；所以答案是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe（OH）3；（4）工藝中分步加入Na2CO3的作用是將Fe3+和Ni2+分別沉淀出來，為提高原料的利用率，NaClO與NaOH“氧化”生成Ni2O3的離子方程式為2Ni2++ClO﹣+4OH﹣=Ni2O3↓+Cl﹣+2H2O，加入NaClO與NaOH的物質的量之比為 1：4； 所以答案是：將Fe3+和Ni2+分別沉淀出來；1：4；（5）①根據圖2可知，NH4Cl的濃度為10gL﹣1時，鎳的成粉率最高，所以NH4Cl的濃度最好控制為10 gL﹣1 ， 濃度為 mol/L≈0.2mol/L；所以答案是：0.2；②當NH4Cl溶液的濃度大于15g/L時，隨著NH4+濃度增大，水解平衡NH4++H2NH3H2O+H+ ， 向右移動，H+濃度增大，導致陰極析出H2；所以答案是：隨著NH4+濃度增大，水解平衡NH4++H2NH3H2O+H+ ， 向右移動，H+濃度增大，導致陰極析出H2 ．