实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程如下：(1)根据图甲所示的X射线衍射图谱，

题型：不详难度：来源：

实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO等)生产Ni₂O₃。其工艺流程如下：


(1)根据图甲所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为________。图乙表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70 ℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因是
________________________________________________________________。
(2)工艺流程中副产品的化学式为______________。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5	7.7
沉淀完全的pH	3.7	9.7	9.2

 
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：_____________________________________________
(若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正)。
操作C是为了除去溶液中的Ca^2＋，若控制溶液中F^－浓度为3×10^－3molL^－1，则Ca^2＋的浓度为________mol·L^－1。(常温时CaF₂的溶度积常数为2.7×10^－11)
(5)电解产生2NiOOH·H₂O的原理分两步：①碱性条件下Cl^－在阳极被氧化为ClO^－；②Ni^2＋被ClO^－氧化产生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反应的离子方程式为_______________________________________。

答案

BaSO₄　温度升高，Ni^2＋的水解程度增大
(2)CuSO₄·5H₂O　(3)方案错误。在调节pH前，应先在滤液中加入H₂O₂，使溶液中的Fe^2＋氧化为Fe^3＋
(4)3×10^－6
(5)ClO^－＋2Ni^2＋＋4OH^－=2NiOOH·H₂O＋Cl^－

解析

(1)BaO与H₂SO₄反应得到BaSO₄沉淀，进入浸出渣；Ni^2＋会发生水解反应：Ni^2＋＋2H₂ONi(OH)₂＋2H^＋，该反应为吸热反应，故温度升高，平衡右移，Ni(OH)₂含量增大，镍的浸出率降低。(2)CuS、S灼烧后转化为CuO和SO₂，CuO被硫酸酸浸转化为硫酸铜溶液，结晶析出CuSO₄·5H₂O。(3)按题目操作无法将Fe^2＋除尽，从而导致有杂质存在，故可将Fe^2＋氧化为Fe^3＋后，再调pH，以便除去全部的铁元素。(4)c(Ca^2＋)＝＝＝3×10^－6(mol·L^－1)。(5)先根据题意写出ClO^－＋Ni^2＋―→2NiOOH·H₂O＋Cl^－，然后再根据电荷守恒和原子守恒配平。