工業(yè)上利用廢鎳催化劑（主要成分為NiO，還含有一定量的ZnO、Fe2O3、SiO2、CaO等）制備一水合氫氧化氧鎳（2NiOOH?H2O）的工藝流程如圖：
相關(guān)金屬離子[c0（Xn+）=0.1mol?L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表：
| 金屬離子 | Ca2+ | Zn2+ | Ni2+ | Fe3+ |
| 開始沉淀時的pH | 10.6 | 7.6 | 7.1 | 1.5 |
| 完全沉淀時的pH | 13.1 | 8.3 | 9.2 | 2.8 |
（1）寫出一種能提高“酸浸”速率的措施：
粉碎廢鎳催化劑或適當(dāng)加熱或適當(dāng)增大酸的濃度或攪拌
粉碎廢鎳催化劑或適當(dāng)加熱或適當(dāng)增大酸的濃度或攪拌
；濾渣1的成分是 CaSO4和SiO2
CaSO4和SiO2
（填化學(xué)式）．（2）試劑X用于調(diào)節(jié)溶液的pH，則調(diào)控pH的范圍是
2.8≤pH＜7.1
2.8≤pH＜7.1
．（3）已知“除鐵”后所得100mL溶液中c（Ca2+）=0.01mol?L-1，加入100mLNH4F溶液（忽略混合后溶液體積的變化），使Ca2+恰好沉淀完全[此時c（Ca2+）=1×10-5mol?L-1]，則所加溶液c（NH4F）=
0.06
0.06
mol?L-1[已知實驗條件下，Ksp（CaF2）=4×10-9，不考慮F-的水解]．（4）“氧化”“過程中加入的試劑Y可以是NaClO、K2S2O8、KMnO4等，寫出加入K2S2O8反應(yīng)生成一水合氫氧化氧鎳（2NiOOH?H2O）的離子方程式：
S2+2Ni2++6OH-=2NiOOH?H2O↓+2+H2O
O
2
-
8
SO
2
-
4
S2+2Ni2++6OH-=2NiOOH?H2O↓+2+H2O
．O
2
-
8
SO
2
-
4
（5）加入有機(jī)萃取劑的作用是
除去Zn2+
除去Zn2+
．（6）已知工業(yè)上也可以用Ni（OH）2作為陽極、NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，通過電解氧化法制備NiOOH，其陽極的電極反應(yīng)式為
Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O
Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O
．【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．
【答案】粉碎廢鎳催化劑或適當(dāng)加熱或適當(dāng)增大酸的濃度或攪拌；CaSO4和SiO2；2.8≤pH＜7.1；0.06；S2+2Ni2++6OH-=2NiOOH?H2O↓+2+H2O；除去Zn2+；Ni（OH）2-e-+OH-=NiOOH+H2O
O
2
-
8
SO
2
-
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：2難度：0.6
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1．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液B．K3[Fe（CN）6]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達(dá)式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機(jī)中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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