Ni Co、均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液…——2023 高考化学第 19 题答案解析

【答案】 （1） $2 2MgO+H O=Mg(OH)$
（ 2 ） ＞ （ 3 ） $2+2- 2- -3 3 2 3 3 4 262Co(OH) +12NH H O+SO =2 Co NH +SO +13H O+4OH$é ù×ë û或
$2++ 2- 2-3 3 2 4 3 3 4 262Co(OH) +8NH H O+4NH +SO =2 Co NH +SO +13H O$é ù×ë û
（4） ①. 晶体 ②. 减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积
（5） ①. HCl ②. 体心 ③. 12
（6） ①. 0.4 或2:5 ②. MgO
【解析】
【分析】硝酸浸取液(含 2+ 2+ 3+ 2+Ni Co Al Mg、、、)中加入活性氧化镁调节溶液 pH 值，过滤，得到滤液主
要是硝酸镁，结晶纯化得到硝酸镁晶体，再热解得到氧化镁和硝酸。滤泥加入氨性溶液氨浸，过滤，向滤
液中进行镍钴分离， ，经过一系列得到氯化铬和饱和氯化镍溶液，向饱和氯化镍溶液中加入氯化氢气体得到
氯化镍晶体。
【小问 1 详解】
活性MgO可与水反应，化学方程式为 $2 2MgO+H O=Mg(OH)$；故答案为： $2 2MgO+H O=Mg(OH)$。
【小问 2 详解】
常温下，$pH=9.9$的氨性溶液中， $b 3 2lgK NH H O = 4.7$× -，
$44.7b 3 23 2c NH (OH )K NH H O =10NH H Occ+ --$×× =×
，
$4.7 4.74 0.6.4.13 2c NH10 1010 1NH H O (OH ) 10c c+- --- -= = = <$×
，则
3 2c NH H O×＞ 4c NH+；故答案为：＞。
【小问 3 详解】
“氨浸”时， 3Co(OH)与亚硫酸根发生氧化还原反应，再与氨水反应生成 2+36Co NHé ùë û，则由 3Co(OH)
转化为 2+36Co NHé ùë û的离子方程式为
$2+2- 2- -3 3 2 3 3 4 262Co(OH) +12NH H O+SO =2 Co NH +SO +13H O+4OH$é ù×ë û或
$2++ 2- 2-3 3 2 4 3 3 4 262Co(OH) +8NH H O+4NH +SO =2 Co NH +SO +13H O$é ù×ë û；故答案为：

$2+2- 2- -3 3 2 3 3 4 262Co(OH) +12NH H O+SO =2 Co NH +SO +13H O+4OH$é ù×ë û或
$2++ 2- 2-3 3 2 4 3 3 4 262Co(OH) +8NH H O+4NH +SO =2 Co NH +SO +13H O$é ù×ë û。
【小问 4 详解】
4 32NH CO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 4 2 3NH Al(OH) CO的明锐衍射峰。
①X 射线衍射图谱中，出现了 4 2 3NH Al(OH) CO的明锐衍射峰，则 4 2 3NH Al(OH) CO属于晶体；故答案
为：晶体。
②根据题意4 32NH CO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，则4 32NH CO能提
高了Ni Co、的浸取速率，其原因是减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触
面积；故答案为：减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积。
【小问 5 详解】
①“析晶”过程中为了防止 2+Ni水解，因此通入的酸性气体A 为HCl；故答案为：HCl。
②由 2CoCl可制备 x yAl CoO晶体，其立方晶胞如图。x、y 为整数，根据图中信息 Co、Al 都只有一个原
子，而氧(白色)原子有 3 个，Al与 O 最小间距大于Co与 O 最小间距，则 Al 在顶点，因此Co在晶胞中
的位置为体心；晶体中一个Al周围与其最近的 O 原子，以顶点 Al 分析，面心的氧原子一个横截面有 4
个，三个横截面共 12 个，因此晶体中一个Al周围与其最近的 O 的个数为 12；故答案为：体心；12。
【小问 6 详解】
①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体 A 含 6 个结晶水，则晶体 A 为 3 2 2Mg(NO ) 6H O×，根据
3 2 2 2 3Mg(NO ) 2H O Mg(OH) 2HNO+ +ƒ， 2 2Mg(OH) MgO H OD+，还剩余 5 个水分子，因此所得
3HNO溶液中 3n HNO与 2n H O的比值理论上最高为2:5；故答案为：0.4 或2:5。
②“热解”对于从矿石提取Ni Co、工艺的意义，根据前面分析
3 2 2 2 3Mg(NO ) 2H O Mg(OH) 2HNO+ +ƒ， 2 2Mg(OH) MgO H OD+，在于可重复利用 3HNO和
MgO；故答案为：MgO。