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一、题文
碳酸镍可用于电镀、陶瓷器着色等.镍矿渣中镍元素的主要存在形式是和NiS(含有Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素杂质),从镍矿渣出发制备碳酸镍的流程如下:已知:含镍浸出液的成分及离子沉淀的pH:元素浓度5.250.470.300.400.180.81开始沉淀PH6.42.24.7/9.66.5完全沉淀PH8.43.56.7/11.68.5(Ⅱ)溶度积常数:难溶物NiSCuSZnS溶度积常数难溶物溶度积常数微溶(1)镍矿渣中镍元素的主要存在形式是和NiS,写出浸取时反应的离子方程式______.(2)黄钠铁钒具有沉淀颗粒大、沉淀速度快,容易过滤等特点,常用于除铁.写出流程中第一次加入溶液时反应的离子方程式:______;(3)NiS的作用是除去溶液中的,原理是═,该反应的平衡常数是______;(4)滤液2中加入NaF的作用是除去溶液中的、,则加入NaF先沉淀的离子是______.是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由为原料获得,结合上述流程,制备的操作步骤如下:①向被有机萃取剂萃取后所得的水层中加入足量溶液(流程中第二次加溶液),搅拌,得沉淀:②______;③______;④蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体;⑤用少量乙醇洗涤并晾干.确定步骤①中溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是:______;补充完整上述步骤②和③【可提供的试剂有6mol/L的溶液,蒸馏水、pH试纸】.
二、解答
含镍矿渣加入稀硫酸和氯酸钠,得到含的浸出液,发生、,沉淀1含有S、,在滤液1中加入NiS调节溶液的pH,沉淀2中含有CuS,滤液2中加入NaF,可得到、等沉淀,滤液3中含有、,加入有机萃取剂,水层中含有,在水层中加入碳酸钠,可得到,(1)根据上面的分析可知,浸取时反应的离子方程式为或,故答案为:或;(2)流程中第一次加入溶液,调节pH值,使溶液中生成黄钠铁钒沉淀,反应的离子方程式为,故答案为:;(4)根据反应的离子方程式,,故答案为:;(4)滤液2中加入NaF的作用是除去溶液中的、,由于的溶度积大于,所以加入NaF先沉淀的离子是,故答案为:;(5)由分析可知,滤液3中含有、,加入有机萃取剂,水层中含有,在水层中加入碳酸钠,可得到,当在上层清液中继续加碳酸钠不再产生沉淀时,说明镍离子沉淀完全了,过滤得碳酸镍固体,用蒸馏水洗涤,当洗涤滤液呈中性时说明洗涤已经干净,向中加入适量硫酸得硫酸镍,再经蒸发、冷却结晶得,所以由为原料制备的操作步骤如下:①向被有机萃取剂萃取后所得的水层中加入足量溶液(流程中第二次加溶液),搅拌,得沉淀:②过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2-3次直至流出液用pH试纸检验呈中性;③向沉淀中加6mol/L的溶液,直至恰好完全溶解;④蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体;⑤用少量乙醇洗涤并晾干.确定步骤①中溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是上层清液呈无色(或静置后向上层液中再加入溶液后没有沉淀生成),故答案为:过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2-3次直至流出液用pH试纸检验呈中性;向沉淀中加6mol/L的溶液,直至恰好完全溶解;上层清液呈无色(或静置后向上层液中再加入溶液后没有沉淀生成)。三、分析
含镍矿渣加入稀硫酸和氯酸钠,得到含的浸出液,发生、,沉淀1含有S、,在滤液1中加入NiS调节溶液的pH,沉淀2中含有CuS,滤液2中加入NaF,可得到、等沉淀,滤液3中含有、,加入有机萃取剂,水层中含有,在水层中加入碳酸钠,可得到,以此解答该题;本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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