Question

【題目】一種利用失活的含鎳催化劑(含NiB、MgO及SiO2等)為原料制備超細(xì)鎳粉，其工藝流程如下：

已知：pH＝6時(shí)，Mg2＋、Ni2＋都不生成沉淀。

回答下列問(wèn)題：

（1）非晶態(tài)NiB可由KBH4和Ni(NO3)2溶液反應(yīng)制備。KBH4的電子式為_________

（2）“酸浸”時(shí)，為提高鎳的浸取率可采取的措施是___________ (列舉一點(diǎn))；濾值1中除了含有B單質(zhì)外，還含有___________ (填化學(xué)式)。

（3）若流程中沒(méi)有“NaOH溶液調(diào)pH=6”，則導(dǎo)致的后果是________

（4）“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________；氧化時(shí)溫度不宜超過(guò)50℃，其原因是_________________

（5）“還原”時(shí)產(chǎn)生無(wú)污染的氣體，“還原”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________

Answer 1

【答案】 碎失活的含鎳催化劑，增大反應(yīng)物的接觸面積或增大鹽酸的濃度（或用量）或適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間或攪拌（或振蕩）等 SiO2 會(huì)產(chǎn)生大量硫化氫氣體，污染環(huán)境 NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O 減少過(guò)氧化氫分解損失 2Ni2++N2H4·H2O+4OH—=2Ni↓+N2↑+4H2O

【解析】

向失活的含鎳催化劑中加入鹽酸，NiB溶于鹽酸生成Ni2+和B，MgO溶于鹽酸生成Mg2+，SiO2與鹽酸不反應(yīng)，過(guò)濾，得到含有Ni2+和Mg2+的溶液和含有B單質(zhì)和SiO2的濾渣；向?yàn)V液中加入NaOH溶液pH為6，再加入Na2S溶液，Na2S溶液與Ni2+反應(yīng)生成NiS沉淀，過(guò)濾得到NiS沉淀；向NiS沉淀中加入30%過(guò)氧化氫溶液，NiS沉淀與過(guò)氧化氫溶液反應(yīng)生成硫酸鎳和水；向溶液中繼續(xù)加入N2H4·H2O和氫氧化鈉溶液，硫酸鎳和N2H4·H2O堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成超細(xì)鎳粉。

（1）KBH4是由K+和BH4—組成的離子化合物，電子式為，故答案為：；

（2）“酸浸”時(shí)，為提高鎳的浸取率，可粉碎失活的含鎳催化劑，增大反應(yīng)物的接觸面積或增大鹽酸的濃度（或用量）或適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間或攪拌（或振蕩）等；向失活的含鎳催化劑中加入鹽酸，NiB溶于鹽酸生成Ni2+和B，MgO溶于鹽酸生成Mg2+，SiO2與鹽酸不反應(yīng)，過(guò)濾得到的濾渣1中除了含有B單質(zhì)外，還含有SiO2，故答案為：碎失活的含鎳催化劑，增大反應(yīng)物的接觸面積或增大鹽酸的濃度（或用量）或適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間或攪拌（或振蕩）等；SiO2；

（3）若流程中沒(méi)有“NaOH溶液調(diào)pH=6”，加入Na2S溶液時(shí)，Na2S溶液會(huì)與氫離子反應(yīng)生成有毒的硫化氫氣體，污染空氣，故答案為：會(huì)產(chǎn)生大量硫化氫氣體，污染環(huán)境；

（4）“氧化”時(shí)，，NiS沉淀與過(guò)氧化氫溶液反應(yīng)生成硫酸鎳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O，故答案為：NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O；因過(guò)氧化氫受熱易分解生成氧氣和水，則氧化時(shí)溫度不宜超過(guò)50℃，故答案為：NiS+4H2O2=NiSO4+4H2O；減少過(guò)氧化氫分解損失；

（5）“還原”時(shí)，硫酸鎳和N2H4·H2O堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成超細(xì)鎳粉，反應(yīng)的離子方程式為2Ni2++N2H4·H2O+4OH—=2Ni↓+N2↑+4H2O，故答案為：2Ni2++N2H4·H2O+4OH—=2Ni↓+N2↑+4H2O。