2.
以铁质红土镍矿为原料制备金属镍的流程如下:
已知:铁质红土镍矿的主要成分之一为针铁矿\(\rm{[FeO(OH)]}\),镁质红土镍矿的主要成分之一为利蛇纹石\(\rm{[Mg_{3}Si_{2}O_{5}(OH)_{4}]}\)。
\(\rm{(1)}\) 利蛇纹石用氧化物的形式可表示为\(\rm{\_}\)。
\(\rm{(2)}\) 取一定量的镍矿,保持\(\rm{n(H_{2}SO_{4})}\)不变,以不同浓度的硫酸溶解,\(\rm{2h}\)后镍的浸出率与液固比\(\rm{(}\)溶液体积与固体质量之比\(\rm{)}\)的关系如右图所示。当液固比小于\(\rm{3.0}\)时,浸出率变化的原因是____\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。
\(\rm{a.}\) 硫酸浓度越大,越有利于加快镍元素的浸出速率
\(\rm{b.}\) 硫酸浓度越大,越有利于酸溶反应平衡正向移动
\(\rm{c.}\) 硫酸浓度越大,溶液黏稠度越大,不利于硫酸扩散及与镍矿反应
\(\rm{(3)}\) 已知\(\rm{pH=3.1}\)时,\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)沉淀完全\(\rm{;pH=6.1}\)时,\(\rm{Ni(OH)_{2}}\)开始沉淀。在中和沉铁阶段,当调节\(\rm{pH}\)为\(\rm{1.9}\)时,\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)开始沉淀,此时体系中还存在\(\rm{Fe(OH)_{3}}\)胶体,检测到\(\rm{c(Ni^{2+})}\)明显降低,其原因可能是________________。
\(\rm{(4)}\) 为减少镍的损失,可在中和的同时加入\(\rm{Na_{2}SO_{4}}\)溶液,生成黄钠铁矾沉淀,反应的离子方程式为\(\rm{3Fe^{3+}+Na^{+}+2SO_{4}^{2\mathrm{{-}}}+6H_{2}O}\)\(\rm{Na[Fe_{3}(SO_{4})_{2}(OH)_{6}]↓+6H^{+}}\) \(\rm{ΔH > 0}\)。
\(\rm{①}\)该反应的平衡常数表达式为________________。
\(\rm{②}\)为提高沉铁效果,可以采取的措施有______________\(\rm{(}\)答出一点即可\(\rm{)}\)。
\(\rm{(5)}\) 含镁滤液通过水热法可制得阻燃型\(\rm{Mg(OH)}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)
。结合右侧\(\rm{Mg(OH)}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)
热重分析图,该产品具有较好阻燃性的原因是:\(\rm{①Mg(OH)}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)
不可燃且分解吸热\(\rm{;②}\)生成的\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)
\(\rm{O}\)汽化吸热,且水蒸气隔绝空气\(\rm{;③}\)生成的\(\rm{MgO}\)不可燃且熔点高,覆盖在可燃物表面\(\rm{;④}\)__________。