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從銅電解液(主要含Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Ca+、Zn2+等)中提純得到粗硫酸鎳晶體,為了進(jìn)一步純化并回收膽礬晶體,某課題小組設(shè)計(jì)了如圖流程:
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已知:相關(guān)離子濃度為0.1mol?L-1時(shí),形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ Ca2+ Zn2+ Ni2+
開始沉淀的pH 4.2 6.3 1.5 11.8 6.2 6.9
沉淀完全的pH 6.7 8.3 2.8 13.8 8.2 8.9
(1)為加快“水浸”時(shí)的浸出率,可采取的措施有
攪拌
攪拌
(任寫一點(diǎn))。
(2)為了使“溶液1”中的反應(yīng)充分進(jìn)行,需要通入稍過(guò)量的H2S,寫出Fe3+與H2S發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
。
(3)請(qǐng)結(jié)合離子方程式解釋向“溶液2”中加入Ni(OH)2的原因:
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移動(dòng),有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移動(dòng),有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去
。
(4)“操作X”為在
蒸發(fā)皿
蒸發(fā)皿
(填儀器名稱)中加熱至
出現(xiàn)少量晶膜
出現(xiàn)少量晶膜
,冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌,干燥后得到結(jié)晶水合物晶體。
(5)若“溶液3”中Ca2+的濃度為0.001mol?L-1,取等體積的NiF2溶液與該溶液混合,要使反應(yīng)結(jié)束時(shí)c(Ca2+)<10-5mol?L-1,則所加NF2溶液的濃度至少為
0.003
0.003
mol?L-1[已知室溫下,Ksp(CaF2)=4×10-11]
(6)室溫下選擇萃取劑P204(二乙基己基磷酸,用HR表示),其萃取原理為nHR+Mn+?MRn+nH+,試劑a為
H2SO4
H2SO4
(填化學(xué)式)。溶液pH對(duì)幾種離子的萃取率的影響如圖,則萃取鋅時(shí),應(yīng)控制pH的范圍為3~4,請(qǐng)解釋原因:
pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
。
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【答案】攪拌;2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+;Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移動(dòng),有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去;蒸發(fā)皿;出現(xiàn)少量晶膜;0.003;H2SO4;pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)一粗鹽樣品進(jìn)行初步提純.所用實(shí)驗(yàn)儀器或用品如下:
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    (1)指出下列標(biāo)號(hào)儀器的名稱
    B.
     
    ,C
     
    ,D
     
    ,F(xiàn)
     
    ,G
     
    ,H
     

    (2)提純的步驟是:溶解、過(guò)濾、
     

    (3)“過(guò)濾”操作的要點(diǎn)可概括為“一貼、二低、三靠”,其中“二低”的含義是
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:6引用:3難度:0.5
  • 2.四氧化三鈷(Co3O4)為典型半導(dǎo)體,具有成本低、來(lái)源廣、穩(wěn)定性好和催化活性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器、鋰離子電池、催化劑、氣體傳感器、壓敏陶瓷、磁性材料和顏料等領(lǐng)域。從工業(yè)鈷渣(含Co2O3、Fe2O3等)中提取Co3O4的工藝流程如圖所示。
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    回答下列問(wèn)題:
    (1)在“溶解還原”時(shí),需要將鈷渣粉碎的目的是
     
    。已知Co3O4與Fe3O4相似,則其中鈷的化合價(jià)為
     
    價(jià)。
    (2)請(qǐng)寫出“溶解還原”過(guò)程中Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+的離子方程式:
     

    (3)已知:“沉鈷”時(shí)用到(NH42C2O4溶液。(NH42C2O4溶液中,
    NH
    +
    4
    、C2
    O
    2
    -
    4
    、HC2
    O
    -
    4
    三種離子濃度由大到小的順序?yàn)?
     

    (4)10g鈷渣經(jīng)上述過(guò)程后得到agCoC2O4固體,然后在坩堝中加熱“煅燒”至恒重后的剩余固體的質(zhì)量為bg。
    ①寫出CoC2O4固體在空氣中“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式:
     
    。
    ②若從鈷渣到CoC2O4(其中有95%的鈷元素來(lái)源于鈷渣)過(guò)程中,鈷元素的利用率為80%,且a-b=6,則agCoC2O4固體的物質(zhì)的量為
     
    mol,鈷渣中鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    (保留三位有效數(shù)字)。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:5引用:3難度:0.5
  • 3.LiCoO2(鈷酸鋰)是鋰離子電池的正極材料。以某海水為原料制備鈷酸鋰的一種流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
    已知如下信息:
    ①該海水中含濃度較大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
    ②碳酸鋰的溶解度與溫度關(guān)系如圖所示。
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    ③常溫下,幾種難溶物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如表:
    物質(zhì) Li2CO3 MgCO3 CaCO3 MnCO3 Mg(OH)2
    Ksp 2.5×10-2 6.8×10-6 2.8×10-9 2.3×10-11 6.0×10-10
    請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)LiCoO2中鈷的化合價(jià)為
     
    ,濾渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3
     
    (填化學(xué)式)。
    (2)調(diào)pH=5的目的是
     
    。
    (3)“沉鋰”包括過(guò)濾、洗滌等,宜用
     
    (填“熱水”或“冷水”)洗滌Li2CO3。加入純堿的量與鋰回收率的關(guān)系如表所示。
    序號(hào) n(Na2CO3)/n(LiCl) 沉淀質(zhì)量/g 碳酸鋰含量/% 鋰回收率/%
    0.9:1 10.09 92.36 77.67
    1.0:1 10.97 90.19 82.46
    1.1:1 11.45 89.37 85.27
    1.2:1 12.14 84.82 85.45
    從生產(chǎn)成本考慮,宜選擇
     
    (填序號(hào))方案投料。
    (4)“合成”中采用高溫條件,放出一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。寫出“合成”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     
    。
    (5)若以甲烷燃料電池(稀H2SO4作電解質(zhì)溶液)為電源給鋰離子電池充電,則甲烷燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.6
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