镍及其化合物在工业上有广泛用途，以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料，采用酸溶法制取和，工业流程如图所示：已知：①常温下，易溶于水，和NiOOH不溶于水；。②在上述流程中，某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下：沉淀物开始沉淀时的pH7.17.62.73.49.2沉淀完全()时的pH9.09.63.24.711.1回答下列问题：

1. 镍及其化合物在工业上有广泛用途，以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和铁的氧化物)为原料，采用酸溶法制取 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，工业流程如图所示：

已知：①常温下， $\text{[math]}$ 易溶于水， $\text{[math]}$ 和NiOOH不溶于水； $\text{[math]}$ 。

②在上述流程中，某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下：

沉淀物	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀时的pH	7.1	7.6	2.7	3.4	9.2
沉淀完全( $\text{[math]}$ )时的pH	9.0	9.6	3.2	4.7	11.1

回答下列问题：

(1) “滤液1”中加入 $\text{[math]}$ 的作用是(用离子反应方程式表示)。

(2) 操作Ⅱ为达到实验目的，由表中的数据判断通入 $\text{[math]}$ 调节溶液pH的范围是。

(3) “滤液1”中是否存在 $\text{[math]}$ ，可用检验。

(4) “沉镍”中pH调为8.5，则滤液中 $\text{[math]}$ 的浓度为 $\text{[math]}$ 。

(5) 操作V是、过滤、洗涤。

(6) $\text{[math]}$ 在碱性溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH，该反应的离子方程式为。

【考点】

氧化还原反应方程式的配平; 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;

【答案】

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流程题困难

1. 三氧化二镍 $\text{[math]}$ 是重要的电子元件和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物和 $\text{[math]}$ C等)回收镍并制备 $\text{[math]}$ 的工艺流程如下所示：

已知：ⅰ．在该实验条件下 $\text{[math]}$ 不能氧化 $\text{[math]}$ 。

ⅱ．常温时，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金属离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀时( $\text{[math]}$ )的pH	7.2	3.7	2.2	7.5
完全沉淀时( $\text{[math]}$ )的pH	8.7	4.7	3.2	9.0

ⅲ．反萃取的原理： $\text{[math]}$ 。

(1) 滤渣1的主要成分是：；“浸出”时一般会适当加热，目的是。

(2) “预处理”的操作可以选择用(填字母)来除去镍废料表面的油污。

A．纯碱溶液浸泡 B．氢氧化钠溶液浸泡 C．盐酸冲洗

(3) “氧化”时主要发生的离子反应方程式是。

(4) 请从平衡移动的角度解释“反萃取”过程中加硫酸溶液的目的。

(5) 利用上述表格数据，计算 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 。

(6) “氧化”后的溶液中 $\text{[math]}$ 浓度为 $\text{[math]}$ ，为完全除去杂质离子( $\text{[math]}$ )并得到较多产品，则“调pH”应控制的pH范围是。

(7) 有机相提取的 $\text{[math]}$ 再生时可用于制备镍氢电池，该电池充电时的总反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，则放电时负极的电极反应式为。

流程题普通

2. 泻盐 $\text{[math]}$ 广泛应用于临床，可以促进胃肠蠕动的作用，治疗口腔溃疡，清除体内的热毒，缓解热症。以菱镁矿渣(主要成分是 $\text{[math]}$ ，含少量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等)为原料制备泻盐的流程如图所示。

已知：常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于 $\text{[math]}$ )时的 $\text{[math]}$ 如下表：

阳离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀时的 $\text{[math]}$	1.6	3.2	7.6	9.2
完全沉淀时的 $\text{[math]}$	3.1	4.8	9.6	10.9

回答下列问题：

(1) 为提高“酸浸”的速率，通常采用的方法有；(填写2种即可)。

(2) 写出加入 $\text{[math]}$ 时发生反应的离子方程式：。

(3) “调pH”的范围为。

(4) 已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两种物质的溶解度与温度的关系如图1所示。

“操作1”采用蒸发结晶、(填操作名称)，得到 $\text{[math]}$ 晶体。

(5) 对“操作1”的滤液进行(填操作名称)，再过滤得到 $\text{[math]}$ 晶体。

(6) $\text{[math]}$ 的热失重曲线如图2所示。

写出 $\text{[math]}$ 过程发生反应的化学方程式：；d点对应固体成分的化学式为(填标号)。

A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$

流程题困难

3. 某工厂拟用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的矿石制备 $\text{[math]}$ ，制备工艺如下图所示，已知焙烧后Cr元素以 $\text{[math]}$ 价形式存在。

(1) 有利于 $\text{[math]}$ 与矿渣接触的措施是(写两条)。

(2) 焙烧时 $\text{[math]}$ 被氧化的化学方程式为。

(3) 滤渣1的主要成分是，常温下，调节滤液1 $\text{[math]}$ 的合理范围为。[已知 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的电离常数为 $\text{[math]}$ ；粒子浓度小于 $\text{[math]}$ 时，可认为该粒子不存在。]

(4) 淀粉水解液的作用是。

(5) 现取3g上述产品，加入足量的 $\text{[math]}$ 溶液和 $\text{[math]}$ ，反应结束后，充分加热溶液，再加入足量的稀硫酸，冷却后，一并注入 $\text{[math]}$ 容量瓶，定容得到待测液，取适量待测液于酸式滴定管，再取 $\text{[math]}$ 标准液于锥形瓶中，加入二苯胺磺酸钠做指示剂，接近滴定终点时加入磷酸增加突跃范围，当溶液出现灰色且半分钟内不变色时，停止滴加待测液，三次滴定消耗待测液的平均值为 $\text{[math]}$ 。滴定过程中发生的反应为 $\text{[math]}$ 通过分析、计算，该产品中 $\text{[math]}$ 的质量分数为(保留三位有效数字)，加入足量的稀硫酸前，若不充分加热，会导致 $\text{[math]}$ 的质量分数 (填“偏高”或“偏低”)。

流程题普通