Question

【題目】某NiO的廢料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質，用此廢料提取NiSO4和Ni的流程如下：

已知：有關金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如圖：

（1）濾渣1的主要成分為____。

（2）①用離子方程式解釋加入H2O2的作用____。

②加Na2CO3調節溶液的pH至5，則濾渣2的主要成分為____。

（3）從濾液2中獲得NiSO4·6H2O的實驗操作是____、過濾、洗滌、干燥。

（4）電解濃縮后的濾液2可獲得金屬鎳，其基本反應原理示意圖如圖：

①B極附近pH會____（填“增大”、“減小”或“不變”）；用平衡移動原理解釋B極附近pH變化的原因：____。

②一段時間后，在A、B兩極均收集到11.2L氣體(標準狀況下)，理論上能得到Ni____g。

Answer 1

【答案】SiO2 2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O Fe(OH)3、Al(OH)3 蒸發濃縮、冷卻結晶 減小 H2OH++OH-，OH-在B極放電使c(OH-)降低，平衡向右移動，c(H+)增大，導致pH降低 29.5

【解析】

本題是以除雜、分離、提純為主體的化工流程題，從NiO的廢料中（有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質），提取NiSO4和Ni的流程。圍繞中心元素Ni，用首尾分析法，看箭頭、找三線、結合信息進行做題。

(1). 某NiO的廢料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質，用稀硫酸處理，金屬氧化物與酸反應產生相應的硫酸鹽，而酸性氧化物SiO2不能發生反應，成為濾渣，所以濾渣1成分是SiO2；

(2). ①由于Fe2+、Ni2+形成沉淀的溶液的pH接近，不容易把雜質Fe2+除去，而Fe3+完全沉淀時溶液的pH小于4，可以很好的除去，所以加入H2O2的目的就是將Fe2+氧化為Fe3+除去。用離子方程式表示是2H+ +H2O2 + 2Fe2＋= 2Fe3＋+ 2H2O；

②加Na2CO3調節溶液的pH至5，根據圖像可知形成的沉淀是Fe(OH)3、Al(OH)3，所以濾渣2的主要成分為Fe(OH)3、Al(OH)3；

(3). 從濾液2中獲得NiSO4.6H2O的實驗操作是加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；

(4). ①電解池中根據陽離子移向陰極，陰離子移向陽極可判斷A極為陰極，B極為陽極，陽極反應為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；由于OH—不斷放電，使附近溶液中c(H+)增大，所以pH會減小，故pH變化原因為： H2OH++OH-，OH-在B極放電使c(OH-)降低，平衡向右移動，c(H+)增大，導致pH降低；②陽極失電子和陰極得電子的物質的量相等，，即，n(Ni)= 0.5mol， ，則m(Ni)=29.5g。