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  • 更新 2023-09-07
  • 科目 化学
  • 题型 解答题
  • 难度 中等
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Ni 、 Co 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 Ni 2+ 、 Co 2+ 、 Al 3+ 、 Mg 2+ )中,利用氨浸工艺可提取 Ni 、 Co ,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:

已知:氨性溶液由 NH 3 ⋅ H 2 O 、 NH 4 2 SO 3 和 NH 4 2 CO 3 配制。常温下, Ni 2+ 、 Co 2+ 、 Co 3+ 与 NH 3 形成可溶于水的配离子: lgK b NH 3 ⋅ H 2 O =-4.7 ; Co(OH) 2 易被空气氧化为 Co(OH) 3 ;部分氢氧化物的 K sp 如下表。

氢氧化物

Co(OH) 2

Co(OH) 3

Ni(OH) 2

Al(OH) 3

Mg(OH) 2

K sp

5.9 × 10 -15

1.6 × 10 -44

5.5 × 10 -16

1.3 × 10 -33

5.6 × 10 -12

回答下列问题:

(1)活性 MgO 可与水反应,化学方程式为___________。

(2)常温下, pH=9.9 的氨性溶液中, c NH 3 ⋅ H 2 O ___________ c NH 4 + (填“>”“<”或“=”)。

(3)“氨浸”时,由 Co(OH) 3 转化为 Co NH 3 6 2+ 的离子方程式为___________。

(4) NH 4 2 CO 3 会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中,出现了 NH 4 Al(OH) 2 CO 3 的明锐衍射峰。

① NH 4 Al(OH) 2 CO 3 属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。

② NH 4 2 CO 3 提高了 Ni 、 Co 的浸取速率,其原因是___________。

(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。

②由 CoCl 2 可制备 Al x CoO y 晶体,其立方晶胞如图。 Al 与O最小间距大于 Co 与O最小间距,x、y为整数,则 Co 在晶胞中的位置为___________;晶体中一个 Al 周围与其最近的O的个数为___________。

(6)①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质。晶体A含6个结晶水,则所得 HNO 3 溶液中 n HNO 3 与 n H 2 O 的比值,理论上最高为___________。

②“热解”对于从矿石提取 Ni 、 Co 工艺的意义,在于可重复利用 HNO 3 和___________(填化学式)。

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Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含