【題目】鎳及其化合物用途廣泛。某礦渣的主要成分是(鐵酸鎳)、NiOFeO、CaO、等,以下是從該礦渣中回收的工藝路線:

已知:350℃以上會分解生成。在焙燒過程中生成、。錫(Sn)位于第五周期第ⅣA族。

1)焙燒前將礦渣與混合研磨,混合研磨的目的是________。

2浸泡過程中生成的離子方程式為________,浸渣的成分除外還含有________(填化學式)。

3)為保證產(chǎn)品純度,要檢測浸出液的總鐵量:取一定體積的浸出液,用鹽酸酸化后,加入還原為,所需的物質的量不少于物質的量的________倍;除去過量的后,再用酸性標準溶液滴定溶液中的,還原產(chǎn)物為,滴定時反應的離子方程式為________。

4浸出液 ,當除鈣率達到99%時,溶液中 ________[已知

5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比(對溶液中、的萃取率影響如圖所示,的最佳取值是________

【答案】增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分 0.5 0.25

【解析】

某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiOFeO、CaOSiO2等,加入硫酸銨研磨后,600°C焙燒,已知:(NH4)2SO4350℃以上會分解生成NH3H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3,在90°C的熱水中浸泡過濾得到浸出液,加入NaF除去鈣離子,過濾得到濾液加入萃取劑得到無機相和有機相,無機相通過一系列操作得到硫酸鎳,有機相循環(huán)使用。

1)混合研磨增大接觸面積,加快反應速率;

2浸泡過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的反應為水解反應,礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiOFeO、CaOSiO2等,加入硫酸銨在600°C焙燒,然后熱水浸泡,浸取后的浸渣為FeO(OH)、焙燒是生成的Fe2O3以及微溶于水的硫酸鈣和不溶于水的二氧化硅;

3)用鹽酸酸化后,加入SnCl2Fe3+還原為Fe2+,依據(jù)氧化還原反應定量關系計算得到SnCl2的物質的量不少于Fe3+物質的量的倍數(shù),用酸性K2Cr2O7標準溶液滴定溶液中的Fe2+,還原產(chǎn)物為Cr3+,亞鐵離子被氧化為鐵離子;

4)浸出液cCa2+=1.0×10-3molL-1,當除鈣率達到99%時,剩余鈣離子1%×1.0×10-3mol/L=1.0×10-5mol/L,結合溶度積常數(shù)計算得到溶液中cF-);

5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖2所示,最佳取值是鎳離子不能被萃取,亞鐵離子被萃取,據(jù)此選擇。

(1)焙燒前將礦渣與(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分,故答案為增大接觸面積,加快反應速率,使反應更充分;

(2)“浸泡過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的離子方程式為:,浸渣的成分除Fe2O3、FeO(OH)外還含有 SiO2CaSO4,故答案為; SiO2CaSO4;

(3)為保證產(chǎn)品純度,要檢測浸出液的總鐵量:取一定體積的浸出液,用鹽酸酸化后,加入SnCl2Fe3+還原為Fe2+,反應為:2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+,所需SnCl2的物質的量不少于Fe3+物質的量的一半,為0.5倍,用酸性K2Cr2O7標準溶液滴定溶液中的Fe2+,還原產(chǎn)物為Cr3+,滴定時反應的離子方程式為:Cr2O27+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,故答案為0.5; Cr2O27+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;

(4)浸出液c(Ca2+)=1.0×103molL1,當除鈣率達到99%時,剩余鈣離子1%×1.0×10-3mol/L=1.0×10-5mol/L,溶液中,故答案為2.0×103;

(5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比(V0/VA)對溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖2所示,最佳取值是鎳離子不能被萃取,亞鐵離子被萃取,V0/VA的最佳取值是0.25,故答案為0.25。

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。篎e2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O

ⅱ:……

(2)過濾Ⅰ所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為_____________(填離子符號)。

(3)寫出氧化過程中MnO2與SO2反應的化學方程式:_________________。

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1A的分子式是__。

2A→B的反應類型是__;A→D中互為同分異構體的是__(填代號)。

3D在酸性條件下水解反應的化學方程式是__。

4)寫出C發(fā)生加聚反應的化學方程式__。

5)檢驗B中醛基的方法__。

6)符合下列條件的A的同分異構體有__種(用數(shù)字作答)。

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序號

時間/min

0

10

20

30

40

60

溫度T1 / 1號Cu2O

0.0500

0.0492

0.0486

0.0482

0.0480

0.0480

溫度T1 / 2號Cu2O

0.0500

0.0490

0.0483

0.0480

0.0480

0.0480

溫度T2 / 2號Cu2O

0.0500

0.0480

0.0470

0.0470

0.0470

0.0470

下列說法不正確的是( )

A. 實驗時的溫度T2高于T1

B. 2號Cu2O的催化效率比1號Cu2O的催化效率高

C. 實驗①前20 min的平均反應速率v(O2) = 7×10ˉ5 mol·Lˉ1·minˉ1

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