以鐵鎳合金(含少量銅)為原料,生產(chǎn)電極材料LiNiO
2的部分工藝流程如圖。
(1)LiNiO
2中鎳的化合價為
+3
+3
。
(2)“酸溶”時,由于合金中的鎳難溶于稀硫酸,還要緩慢加入適量稀硝酸,該過程鎳主要以NiSO
4形式存在,同時溫度需控制在70℃~80℃的原因是
溫度太低,反應(yīng)(浸出)速率太小,浸出時間過長,如果反應(yīng)過高,硝酸容易揮發(fā)(或分解)
溫度太低,反應(yīng)(浸出)速率太小,浸出時間過長,如果反應(yīng)過高,硝酸容易揮發(fā)(或分解)
。寫出合金中銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
。
(3)“氧化”時加入H
2O
2溶液目的是將溶液中的Fe
2+完全轉(zhuǎn)化為Fe
3+,該反應(yīng)的離子方程式為
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
;不采用氯水代替H
2O
2的原因是
氯水會引入雜質(zhì)氯離子,降低產(chǎn)品純度
氯水會引入雜質(zhì)氯離子,降低產(chǎn)品純度
。
(4)“沉鎳”后的濾液主要成分是
Na2SO4
Na2SO4
(填化學(xué)式)。
(5)“煅燒”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Li
2CO
3+4NiCO
3+O
24LiNiO
2+6CO
22Li
2CO
3+4NiCO
3+O
24LiNiO
2+6CO
2。
(6)已知鐵鎳合金中鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,稱取mg合金,最終制得ngLiNiO
2,則合金中Ni的利用率為
(用含a、m、n的列式表示)。
【答案】+3;溫度太低,反應(yīng)(浸出)速率太小,浸出時間過長,如果反應(yīng)過高,硝酸容易揮發(fā)(或分解);3Cu+8HNO
3=3Cu(NO
3)
2+2NO↑+4H
2O;H
2O
2+2Fe
2++2H
+=2Fe
3++2H
2O;氯水會引入雜質(zhì)氯離子,降低產(chǎn)品純度;Na
2SO
4;2Li
2CO
3+4NiCO
3+O
24LiNiO
2+6CO
2;
×100%