某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如圖工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4?6H2O):
常溫下,溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金屬離子 |
Ni2+ |
Al3+ |
Fe3+ |
Fe2+ |
開始沉淀時(c=0.01mol?L-1)的pH |
7.2 |
3.7 |
2.2 |
7.5 |
沉淀完全時(c=1.0×10-5mol?L-1)的pH |
8.7 |
4.7 |
3.2 |
9.0 |
回答下列問題:
(1)Ni
2+的價電子排布式為
3d8
3d8
。
(2)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是
除去油脂、溶解鋁及其氧化物
除去油脂、溶解鋁及其氧化物
。
(3)為回收金屬,向“濾液①”通入足量CO
2,寫出反應(yīng)生成沉淀的離子方程式
。“濾液②”中含有的金屬離子是
Ni2+、Fe2+、Fe3+
Ni2+、Fe2+、Fe3+
。
(4)若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,即
,“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為
Fe3+
Fe3+
。
(5)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O
。
(6)NiSO
4質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度變化情況如圖所示,已知當(dāng)pH控制在3.0時,結(jié)晶得到NiSO
4?6H
2O晶體外觀最符合要求。請補(bǔ)充由濾液③得到NiSO
4?6H
2O晶體的實(shí)驗方案:
向濾液中加入1mol?L-1H2SO4,控制pH為3.0;蒸發(fā)濃縮,降溫至28℃結(jié)晶;趁熱過濾,用乙醇洗滌,低溫干燥
向濾液中加入1mol?L-1H2SO4,控制pH為3.0;蒸發(fā)濃縮,降溫至28℃結(jié)晶;趁熱過濾,用乙醇洗滌,低溫干燥
,得到NiSO
4?6H
2O晶體。(實(shí)驗中須使用的試劑:1mol?L
-1H
2SO
4,乙醇)