三氧化二镍 氧化亚镍
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广东省茂名市电白实验中学2022年高三化学下学期期末试题含解析一、单选题(本大题共15个小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,共60分。
)1. 下列推断正确的是A.SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应B.Na2O、Na2O2组成元素相同,与 CO2反应产物也相同C.CO、NO、 NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在D.向新制氯水滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色参考答案:A略2. 十七大报告指出,应加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力。
下列行为与之不相符的是 ()A.大量使用化学肥料,提高农作物的产量和质量B.将作物秸秆通过化学反应转化为乙醇用作汽车燃料C.使用资源节约型、环境友好型的生物降解塑料包装D.推广煤炭脱硫技术、减少直接燃煤,防止酸雨发生参考答案:A略3. 三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加入适量Na2SO4后进行电解,电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO,把二价镍氧化成三价镍。
以下说法正确的是A.可用铁做阳极材料B.电解过程中阳极附近溶液的pH升高C.阳极反应方程式为:2Cl-2e-=Cl2↑D.1 mol二价镍全部转化成三价镍时,外电路中通过了2mol电子参考答案:C4. (2分)氮氧化铝(AlON)是一种透明高硬度防弹材料,可以由反应Al2O3+C+N22AlON+CO合成,其中是N2氧化剂,下列有关说法正确的是()BA.由化合价代数和为0可知,氮氧化铝中铝元素化合价为+3价,O为﹣2价,氮元素的化合价为﹣1,故A错误;B.氮氧化铝中铝元素化合价为+3价,O为﹣2价,氮元素的化合价为﹣1,故B正确;C.状况未知,不能计算生成CO的体积,故C错误;D.CO为氧化产物,AlON为还原产物,由反应可知物质的量比为1:2,故D错误;5. 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。
普通镀镍(暗镍)普通镀镍又称暗镍,是最基本的镀镍工艺。
在镀暗镍的基础上,先后开发了半光亮镍、光亮镍、双层镍、三层镍、黑镍、缎面镍,等等。
由于镍是铁族金属之一,所以其镀液在电镀过程中具有较大的阴极极化和阳极极化作用,在不加络合剂的镀液中,就能镀得结晶细小而致密的镀镍层。
根据镀液的性能和用途,普通镀镍液可以分为低浓度的预镀液、普通镀液、瓦特液和滚镀液等。
预镀液:经预镀后可保证镀层与铜铁基体和随后的镀铜层结合力良好。
普通液:该镀液的导电性好,可在较低温度下电镀、节省能源、使用比较方便。
瓦特液:具有较快的沉积速度,成分简单,操作控制比较方便。
滚镀液:满足小零件的电镀,但镀液必须要有良好的导电性和覆盖能力。
一、工艺规范(见表3—4—3)表3—4—3 几种普通镀镍镀液的工艺规范各种因素对用瓦特镀镍液获得的镀镍层的力学性能的影响,列于表3—4—4。
表3—4—4 各种因素对瓦特镀镍层力学性能的影响二、镀液配制方法(以瓦特液为例)根据容积计算好所需要的化学药品,分别用热水溶解,混合在一个容器中,加蒸馏水稀释到所需体积,静置澄清,用虹吸法或过滤法把镀液引入镀槽,再加入已经溶解的十二烷基硫酸钠溶液或其他类型湿润剂,搅拌均匀,取样分析,经调整试镀合格后,即可生产。
三、镀液成分和工艺规范的影响1.镍盐硫酸镍和氯化镍是供给镍离子的盐。
虽然氯化镍溶液的导电性和覆盖能力较好,但因氯离子太多,镀层的内应力较大,成本也较高,因此当前普遍采用硫酸镍。
工业用的硫酸镍有六水与七水两种结晶水规格,前者含镍22.3%,后者含镍20.9%,在国内,大都是含七份结晶水的硫酸镍。
硫酸镍的含量范围较大,大致在100g/L~350g/L之间。
低浓度的镀液其覆盖能力较好,镀层的结晶较细致,容易抛光,但是阴极电流效率较低,允许的阴极电流密度范围的上限值较小。
含量在300g/L左右的高浓度的镀液,镀层色泽均匀,允许采用较高的电流密度,沉积速度快。
2.阳极活化剂为了使阳极正常溶解,不断补充电镀时所消耗的镍量,在镀镍溶液中必须加入阳极活化剂,常用的是氯化钠或氯化镍。
铁\钴\镍在釉料及微晶玻璃中的作用与影响摘要:本文阐述了铁、钴、镍的基本物理化学性质,以及主要的存在形式,重点介绍了氧化铁、氧化钴、氧化镍对釉料及微晶玻璃主要性能的作用与影响。
结果表明:氧化铁、氧化钴、氧化镍对釉料及微晶玻璃性能的影响较大,它们的玻璃相可强烈地吸收红外长波,造成玻璃相易熔,特别是其表面易熔。
随铁、钴、镍离子的含量增大其粘度和表面张力逐渐降低。
铁、钴、镍大大改善釉料及微晶玻璃的耐水性,机械强度增强,包括抗压强度、硬度、耐磨性、弹性等。
关键词:氧化铁;氧化钴;氧化镍;釉料;微晶玻璃1铁、钴、镍的基本物理和化学性质铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)属于同一副族元素。
它们核最外电子构型分别为:3d64s2、3d74s2、3d84s2,最外层均为4s2,d轨道均已达到半满以上程度,故d电子成键能力按Fe-Co-Ni的顺序逐渐下降。
铁通常呈+2、+3价,钴主要呈+2价,只在强氧化剂作用下才表现为+3价,镍一般呈+2价。
铁、钴、镍都是白色而有光泽的金属,熔点、沸点相差不大,分别为1537℃、1494℃、1455℃,都属于中等活泼的金属,并且依铁、钴、镍次序活泼性降低。
铁易溶于稀酸,钴和镍在稀酸中的溶解速度较慢。
铁与稀硝酸反应可生成NH3,钴、镍与稀硝酸反应生成NO。
铁、钴、镍与浓硝酸反应生成致密氧化膜而发生钝化,这种钝化作用依铁、钴、镍顺序而降低。
纯铁在空气中较稳定,但含有杂质的铁在空气中易氧化,而且锈层疏松多孔,故会使腐蚀继续深入。
钴、镍在空气中可以氧化,但氧化膜致密,不易深入内层。
铁、钴、镍常温下均不与硫、氯、溴等非金属作用,但在加热条件下可以直接发生反应,铁与氯生成三氯化铁,钴、镍与氯生成二氯化物。
铁、钴、镍与硫均生成二价的硫化物。
铁、钴、镍有生成络合物的倾向,其中,钴最强,镍次之,铁最差。
铁有三种氧化物:氧化亚铁、四氧化三铁、氧化铁。
氧化亚铁在自然界中没有对应的天然矿物,化工合成的氧化亚铁的化学组成接近为Fe0.95O,显黑色,熔点为1369℃,不溶于水和碱,但溶于酸。
铁氧体用氧化铁国家标准编制说明2008年7月GB/TXXXX-XXXX《铁氧体用氧化铁》标准编制说明1.工作简况1.1 任务来源依照国标委综合[2007]100号及钢标委[2008]01号《关于下达全国钢标委2008年第一批国家标准制修订项目打算的通知》的要求,由宝山钢铁股份、冶金工业信息标准研究院、鞍钢股份、广东风华高新科技股份负责《铁氧体用氧化铁》国家标准的制订工作。
1.2 工作过程在标准制定过程中,我们做了如下三方面的预备工作:第一,向国内磁性行业及钢铁行业的专家和用户及生产厂征询对本标准制定的意见和建议。
第二,对国内外的相关标准资料进行了收集分析和研究工作,涉及的标准要紧有GB/T 5060-1985、GB/T 8170-1987、GB/T 19587、HG/T 2574-94、SJ/T10383-93、SJ/T 11075-1996、JIS K 1462-1981等国内外标准。
第三,我们对国内进口的国外及地区的铁氧体用氧化铁粉的质量证明书进行了收集整理工作,要紧收集到的质量证明书有如下数家:韩国EG公司、日本铁原、日本NKK、美国AMROX公司、台湾中钢、Magnetics International,Inc、V oestalpine(奥钢联)、THYSSENKRUPP(蒂森克虏伯)等8家的质量证明书。
通过对这些意见、标准及质量证明书的深入细致对比研究,把握了国内外生产和使用铁氧体用氧化铁质量情形及要求的具体技术指标和现状特点,确定以国内用户对磁性材料铁氧体用氧化铁的实际需要、国内外现有生产铁氧体用氧化铁的实际水平为要紧参考依据。
同时,考虑目前我国其他氧化铁粉行业使用需求,在此基础上形成本征求意见稿向有关单位征求意见,共计22家,收到南京新康达磁业、鞍钢股份、广东风华高新科技股份、深圳深业五金等单位的回函。
依照用户来函来电,通过分析、研究,对征求意见稿进行了一些修改,形成了标准的送审稿。
世上无难事,只要肯攀登镍及其主要化合物的物理化学性质镍是元素周期表中第Ⅷ族的元素,其在元素周期表中的位置决定了镍及其化合物的一系列物理化学特性,镍的许多物理化学性质与危钴、铁相似;由于在元素周期表中与铜毗邻,因此在亲氧和亲硫性方面又较接近铜。
(一)镍的主要物理化学性质镍是一种银白色的金属,在20℃时的密度为8.908g.cm-3,熔点(1453℃)时液体镍的密度为7.9g·cm-3, 1500℃为7.76g·cm-3,其他镍产品的密度(g.cm-3)分别为:铸镍8.8,电镍8.9,镍丸8.4,化学纯致密镍9.04±0.03。
在20℃时镍的比电阻为6.9×10-6Ω/cm.镍基合金虽然广泛用于热元件,但由于易氧化的原因纯镍实际上无此用途。
热电性与铁、铜、银、金属不同,较铂为负,所以在冷端的电流由铂流向镍,因此,以镍作为热电元件时可产生高的电钢产动势。
室温下工业用镍最大饱和极化强度为0.61T,最低矫顽力为1.5A/cm,是许多磁性物料(由高导磁率的软磁合金至高矫顽磁性,它确定了镍磁性器件工作的上限温度。
单位体积的镍能吸收4.15 倍体积的氢气。
镍的原子序数28,原子量58.71,熔点(1453±1)℃,沸点2732℃。
镍在大气中不易生锈,能抵抗苛性碱的腐留尼旺岛蚀。
大气实验结果表明,99%纯度的镍在20 年内不生锈痕,无论在水溶液或溶盐内镍抵抗苛性碱的能力都很强;沸腾的50%苛性钠溶液中每年的蚀速度不超过25µm,对于盐类溶液,只容易受到氧化性盐类(如氧化高铁或次氧酸铁盐)的侵蚀。
在空气或氧气中,镍的电极位为-0.227V,25℃时为-0.231V,若溶液中有少量杂质,尤其是有硫存在时,镍即显著钝化。
(二)镍的主要化合物及其性质镍的化合物在自然界里有三种基本形态,即镍的氧化物、硫化物和砷化物。
它的氧化物有氧化亚镍(NiO)、四氧化三镍(Ni2O3)。
镍冶金基础知识复习题填空题48.@@镍是一种()色的金属。
@@银白色49.@@金属镍是元素周期表中第()族铁磁金属之一。
@@八50.@@目前镍的生产约有70%产自硫化镍矿,30%产自()。
@@氧化镍矿1.@@对于大多数炉渣来说含量最多的几种氧化物是()。
@@ FeO;CaO;SiO22.@@组成炉渣的各种氧化物可分为三类,即:碱性氧化物、酸性氧化物和()。
@@两性氧化物3.@@铜镍硫化矿的特点是()、难于破碎,其次是受热是不爆裂。
@@很坚硬4.@@铜是一种玫瑰红色的金属,镍是一种()色的金属。
@@银白5.@@熔点时液体镍的比重为()。
@@7.96.@@镍的熔点是()。
@@1453±1℃7.@@镍有3种氧化物,即:()、氧化亚镍和四氧化三镍。
@@三氧化二镍8:镍的硫化物有四种,即:NiS2、Ni6S5、NiS和()。
@@二硫化三镍9.@@镍矿通常分为3类,即:硫化镍矿、砷化镍矿和()。
@@氧化镍矿10.@@目前镍的生产约有()%产自硫化镍矿。
@@7011.@@镍铜硫化矿可以分为两类,即:()和浸染碎矿。
@@致密块矿12.@@镍的冶炼方法概括起来有湿法冶炼和()两大类。
@@火法冶炼13.@@进入20世纪70年代以来,国内外高镍锍铜镍分离和提取工艺得到了飞速发展,大致分为两类,一类为湿法选择性浸出法,另一类为()。
@@羰基法14.@@在冶金中按所用还原剂的种类划分,还原过程可分为金属热还原剂还原、气体还原和()还原等。
@@固体碳15.@@重油是火法冶金中的液体燃料,它的可燃成分是CO和()。
@@ H216.@@火法冶金中所用的气体燃料有天然气和()。
@@煤气17.@@硫化矿的现代处理方法大都围绕着金属硫化物的()过程。
@@高温化学18.@@粗金属的火法精炼目的是为了得到一个()含量在允许范围的产品。
@@杂质19.@@有些粗金属的火法精炼目的是为了提取金属中无害的杂质,因为它们有(),如从铅中回收银。
50个氧化还原反应方程式氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型,它涉及到电子的转移和原子的氧化态的变化。
在这篇文章中,我们将介绍50个不同的氧化还原反应方程式。
1. 单质与氧气的反应1.氢气与氧气生成水:2H2 + O2 → 2H2O2.碳与氧气生成二氧化碳:C + O2 → CO23.硫与氧气生成二氧化硫:S + O2 → SO24.氮与氧气生成二氧化硝酸:N + O2 → NO22. 单质与非金属的反应1.铁与硫生成硫化铁:Fe + S → FeS2.氢与卤素的反应产生卤化物:H2 + Cl2 → 2HCl3.铜与硫生成硫化铜:Cu + S → CuS4.锌与硫生成硫化锌:Zn + S → ZnS3. 单质与金属离子的反应1.锌和铜离子生成锌离子和铜:Zn + Cu^2+ → Zn^2+ + Cu2.铁和铜离子生成铁离子和铜:Fe + Cu^2+ → Fe^2+ + Cu3.银和铜离子生成银离子和铜:Ag + Cu^2+ → Ag^+ + Cu4.锌和银离子生成锌离子和银:Zn + Ag^+ → Zn^2+ + Ag4. 金属之间的反应1.铁与锌生成锌和铁:Fe + Zn → FeZn2.铝与镁生成镁和铝:Al + Mg → MgAl3.铅与锡生成锡和铅:Pb + Sn → SnPb4.铜与镍生成镍和铜:Cu + Ni → NiCu5. 金属与非金属的反应1.锌与硫生成硫化锌:Zn + S → ZnS2.钠与氯生成氯化钠:Na + Cl2 → NaCl3.钾与氧气生成氧化钾:K + O2 → K2O4.镁与卤素的反应产生卤化物:Mg + Br2 → MgBr26. 氧化物的分解反应1.氧化亚硝酸分解为氮气和水:N2O3 → N2O + O22.氧化二碳分解为氧气和二氧化碳:CO2 → CO + O23.过氧化钠分解为氧气和钠:Na2O2 → O2 + 2Na7. 酸与金属的反应1.盐酸与锌生成盐和氢气:HCl + Zn → ZnCl2 + H22.硫酸与铁生成盐和二氧化硫:H2SO4 + Fe → FeSO4 + SO23.磷酸与铝生成盐和磷化氢:H3PO4 + Al → AlPO4 + PH34.醋酸与铜生成盐和二氧化碳:CH3COOH + Cu → Cu(CH3COO)2 + CO28. 酸与碱的反应1.盐酸与氢氧化钠生成盐和水:HCl + NaOH → NaCl + H2O2.硫酸与氢氧化钙生成盐和水:H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O3.磷酸与氢氧化铵生成盐和水:H3PO4 + NH4OH → (NH4)3PO4 + 3H2O4.醋酸与碱的反应产生盐和水:CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O9. 酸与氧化物的反应1.硫酸与二氧化硫生成亚硫酸:H2SO4 + SO2 → H2S2O72.磷酸与三氧化二磷生成磷酸五磷:H3PO4 + P4O6 → P5O10 + 3H2O3.硝酸与二氧化氮生成硝酸四氮:HNO3 + N2O4 → N4O12 + H2O4.醋酸与碳酸钠生成乙酰乙酸钠和水:CH3COOH + Na2CO3 → CH3COONa + H2O10. 氧化还原反应的应用1.锌和盐酸的反应产生氢气:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2–这个反应常用于制备氢气。
镍铁冶金技术及设备前言:就陆地资源而言,镍的矿物资源主要是硫化镍矿和氧化镍矿。
人们从硫化镍矿中提取镍金属的历史已久,工艺成熟。
但地球上硫化镍矿资源日益枯竭,因而开发利用氧化镍矿已成为当今世界镍金属提取业的主流。
从氧化镍矿中提取镍金属有火法和湿法之分,前者一般采用电炉或高炉生产线。
全世界镍的矿物资源主要有硫化镍矿、氧化镍矿和深海底含镍锰结核三种。
陆地资源中氧化镍矿约占65%,硫化镍矿约占35%,海底含镍锰结核那么是潜在的巨大镍资源。
硫化镍精矿一般伴生有铜、钴、金、银和铂族金属等,在冶炼过程中可以综合回收。
氧化镍矿主要分为镁质硅酸盐型、褐铁矿型和中间型三大类,可综合回收的成分只有钴和铁。
镍是元素周期表中第Ⅷ族的元素,其在元素周期表中的位置决定了镍及其化合物的一系列物理化学性质与钴,铁相似,在亲硫和亲氧性方面接近于铜。
镍是一种银白色金属,原子序数为28,相对原子质量为58.71,熔点为(1453±1)℃,沸点为2732℃,其在不同条件下的密度如下表1-1所示。
表1-1 镍的密度镍的化合物在自然界里有三种形态,即镍的氧化物、硫化物和砷化物。
其氧化物有氧化亚镍〔NiO〕、四氧化三镍〔Ni3O4〕及三氧化二镍〔Ni2O3〕。
三氧化二镍仅在低温时稳定,加热至400-450℃,那么离解为四氧化三镍,进一步升温那么变为氧化亚镍。
氧化亚镍的熔点为1650-1660℃,很容易被C或CO复原。
氧化亚镍与C O和FeO一样,可形成NiO·SiO2和2 NiO·SiO2两类硅酸盐化合物,但NiO·SiO2不稳定。
氧化亚镍能溶于硫酸、亚硫酸、盐酸和硝酸等溶液中,形成绿色的两价镍盐。
概况起来镍的用途可分为六类:(1)制作金属材料。
包括制作不锈钢、耐热合金钢和多种镍合金等约3000余种金属材料,约占消费总量的70%以上。
(2)用于电镀。
其用量约占镍总消费量的15%。
(3)在石油化工的氢化过程中作催化剂。
镍冶金工艺及原理(1)镍冶金1 镍冶金的一般知识1.1 概述镍在世界物质文明发展中十分重要的作用.人类发现镍的时间不长,但使用镍的时间可一直追溯到公元前300年左右.我国至迟在春秋战国时期就已经出现了含镍成分的兵器及合金器皿.古代云南出产的一种"白铜"中,也含有很高的镍.1751年,瑞典科学家克朗斯塔特首次制取到了金属镍.直到十九世纪末,由于产量有限,镍被人们视为贵金属,用以制作首饰.二十世纪以来,人们发现了镍的多种用途及其在改善钢的性能方面所具有的独特功能,现代镍工业由此诞生并得到了迅速发展.镍是一种银白色的金属.在公元前我国就知道使用镍锌,镍铜合金.国外于1775年制得纯镍,在1825~1826年间瑞典开始了镍的工业生产.当时,由于技术条件等因素的限制,镍的生产长期未得到显著的发展.直到发现将镍炼制成合金钢以后,镍工业才有了较快的发展,产量也迅速上升.1910年世界镍产量只有2.3万吨,1960年为32.55万吨,1980年为74.28万吨,至2002年世界镍的年产量已达到117.59万吨,镍的消费量也将达到104.7万吨或更多.随着我国经济发展速度的进一步加快和国民经济结构的调整,不锈钢行业,电池,电镀,触媒行业对镍的需求量将进一步增加.1.1.1 世界镍资源镍的矿物资源主要有硫化镍矿和氧化镍矿,再就是储存于深海底部的含镍锰结核.有关统计资料表明,至1990年,全世界已发现的陆地镍储量为5800万吨,储量基础为1.23亿吨,海洋锰结核矿的镍资源若以准边界品位估计,约有689万吨.在全世界镍储量中,硫化镍矿占了30—40%,氧化硫矿占了60—70%.主要分布在古巴,加拿大,俄罗斯,新喀里多尼亚,印度尼西亚,南非,澳大利亚和中国,巴西,哥伦比亚,多米尼加,希腊,菲律宾等国.世界各国所产镍金属中,百分之七十左右来源于硫化镍矿.1.1.2 国内镍资源我国已探明的镍矿点有70余处,储量为800万吨,储量基础为1000万吨,在世界上占第八位.其中硫化镍矿占总储量的87%,氧化镍矿占13%.主要分布在甘肃,四川,云南,青海,新疆,陕西等15个省,自治区中,其中甘肃最多.金川镍矿已探明的镍储量为548万吨,占全国总储量的68.5%.其中次为云南,新疆,吉林和四川,其镍储量分别占全国总储量的9.1%,7.5%,5.2%和4.5%(见表1-2).金川镍矿则由于镍金属储量集中,有价稀贵元素多等特点,成为世界同类矿床中罕见的,高品级的硫化镍矿床.1.2 镍及其主要化合物的物理化学性质镍是元素周期表中第Ⅷ族的元素,其在元素周期表中的位置决定了镍及其化合物的一系列物理化学特性,镍的许多物理化学特性与钴,铁近似;由于与铜比邻,因此在亲氧和亲硫性方面又较接近铜.1.2.1 金属镍的性质1.2.1.1 物理性质1.2.1.2 化学性质1.2.1.1 物理性质镍是一种银白色的金属,其物理性质与金属钴,铁有相当一致的地方,重要表现在:A.镍的比重:在20℃时为8.908,可靠数值为8.9~8.908,熔点时液体镍的比重为7.9.B.镍的比热:在0~1000℃的温度范围内变动于420~620焦耳/公斤.K,在居里点或其附连有一显著的高峰,此温度下失去铁磁性.C.镍的电阻:在20℃时按其纯度99.99~99.8%变动于6.8~9.9微欧厘米(10-8Ωm).镍基合金虽然广泛用于热电元件,但由于氧化关系纯镍实际上无此用途.D.镍的热电性与铁,铜,银,金等金属不同,较铂为负,所以在冷端的电流由铂流向镍,因此,以镍作为热电元件时可产生高的电动势.E.镍具有磁性,是许多磁性物料(由高导磁率的软磁合金至高矫顽力的永磁合金)的主要组成部分,其含量常为10~20% .1.2.1.2 化学性质金属镍是元素周期表第8副族铁磁金属之一,原子序数28,原子量58.71,熔点1453±1℃,沸点2800℃.天然生成的金属镍有五种稳定的同位素:Ni5867.7%, Ni6026.2%, Ni611.25%,Ni623.66%,Ni641.66% .其主要化学性质有:A.在大气中不易生锈以及能抵抗苛性碱的腐蚀.大气实验结果,99%纯度的镍在20年内不生锈痕,无论在水溶液或熔盐内镍抵抗苛性碱的能力都很强,在50%沸腾苛性钠溶液中每年的腐蚀性速度不超过25微米,对盐类溶液只容易受到氧化性盐类(如氯化高铁或次氯酸铁盐)的侵蚀.镍能抵抗所有的有机化合物.B.在空气中或氧气中,镍表面上形成一层NiO薄膜,可防止进一步氧化,含硫的气体对镍有严重腐蚀,尤其在镍与硫化镍Ni3S2共晶温度在643℃以上时更是如此.在500℃以下时镍对于氯气无显著作用.C.20℃时镍的电极电位为-0.227伏,25℃镍的电极电位为-0.231伏,若溶液中有少量杂质,尤其是有硫存在时,镍即显著钝化.1.2.2 镍的化合物及性质在自然界里镍的化合物有三种基本形态1:镍的氧化物2:镍的硫化物3:镍的砷化物.1.2.2.1 镍的氧化物镍有三种氧化物:即氧化亚镍(NiO),四氧化三镍(Ni3O4)及三氧化二镍(Ni2O3).三氧化二镍仅在低温时稳定,加热至400~450℃,即离解为四氧化三镍,进一步提高温度最终变成氧化亚镍.镍可形成多种盐类,但与钴不同,只生成两价镍盐,因此,不稳定的三氧化二镍常作为较负电金属(如Co,Fe)的氧化剂,用于镍电解液净化除Co之用.氧化亚镍的熔点为1650∽1660℃, 很容易被C或CO所还原.氧化亚镍与CoO,FeO一样,可形成MeO SiO2和2MeO SiO2两类硅酸盐化合物,但NiO SiO2不稳定.氧化亚镍具有触煤作用,可使SO2转变为SO3,而SO3与NiO 又可以形成稳定的硫酸盐,并较铜,铁的硫酸盐稳定,加热到750~800℃才显著离解.氧化亚镍能溶于硫酸,亚硫酸,盐酸和硝酸等溶液中形成绿色的两价镍盐.当与石灰乳发生反应时,即形成绿色的氢氧化镍(Ni(OH) 2)沉淀.1.2.2.2 镍的硫化物镍的硫化物有:NiS2,NiS5,Ni3S2,NiS.硫化亚镍(NiS)在高温下不稳定,在中性和还原气氛下受热时按下式离解:3NiS = Ni3S2 + 1/2S2在冶炼温度下,低硫化镍( Ni3S2 )是稳定的,其离解压比FeS小,但比Cu2S大.1.2.2.3 镍的砷化物镍的砷化物有砷化镍(NiAs)和二砷化三镍(Ni3As2).前者在自然界中为红砷镍矿,在中性气氛中可按下式离解:3NiAs = Ni3As2+As在氧化气氛中红砷镍矿的砷一部分形成挥发性的As2O3,一部分则形成无挥发性的砷酸盐(NiO As2O3).因此,为了更完全地脱砷,在氧化焙烧后还必须再进行还原焙烧,使砷酸盐转变为砷化物,进一步氧化焙烧中再使砷呈As2O3形态挥发,即进行交替的氧化还原焙烧以完成脱砷过程.1.3 镍的用途及其消费量1.3.1 镍的用途1.3.2 镍的消费量1.3.1 镍的用途镍与铂,钯相似,具有高度的化学稳定性,加热到700~800℃时仍不氧化.镍在化学试剂(碱液和其它试剂)中稳定.镍系磁性金属,具有良好的韧性,有足够的机械强度,能经受各种类型的机械加工(压延,压磨,焊接等).纯镍特别是镍合金在国民经济中获得广泛的应有.镍具有良好的磨光性能,故纯镍用于镀镍技术中.特别值得指出的是纯镍还用在雷达,电视,原子工业,远距离控制等现代新技术中.在火箭技术中,超级的镍或镍合金用作高温结构材料.镍粉是粉末冶金中制造各种含镍零件的原料,在化学工业中广泛用作催化剂.镍的化合物也有重要用途.硫酸镍主要用于制备镀镍的电解液,蚁酸镍则用于油脂的氢化,氢氧化亚镍用于制备碱性电池.硝酸镍还可以在陶瓷工业中用作棕色颜料.但是,纯镍金属和镍盐在现代工业用途中消耗不多,而主要是制成合金使用.全世界耗镍最多的国家是美国和英国,占总产量的60~70%.其中用于合金的镍量达到80%以上.随着我国改革开放,工业技术飞速发展,电气工业,机械工业,建筑业,化学工业等对镍的需求也愈来愈大.近十年我国的镍的工业又有了很大的发展.概括起来镍的用途可分为六类:a.作金属材料,包括制作不锈钢,耐热合金钢和各种合金等3000多种,占镍消费量的70%以上,b. 用于电镀,其用量约占镍消费量的15%.主要用在钢材及其他金属材料的基体上覆盖一层耐用,耐腐蚀的表面层,其防腐性能要比镀锌层高20~15%.c. 在石油化工的氢化过程中作催化剂.在煤的气化过程中,当用CO和H2合成甲烷时发生下列反应:CO + 3H2 →CH4 + H2O(温度800℃,催化剂)常用的催化剂为高度分散在氧化铝基体上的镍复合材料(Ni25~27%).这种催化剂不易被H2S,SO2所毒化.d.用于用作化学电源,是制作电池的材料.如工业上已生产的Cd-Ni,Fe-Ni,Zn-Ni电池和H2-Ni 密封电池.e.制作颜料和染料.其最主要的是组成黄橙色颜料.f.制作陶瓷和铁素体.如陶瓷上常用NiO作着色剂添加还能增加料坯与铁素体间的粘结性,并使料坯表面光洁致密.铁素体是一种较新的陶瓷材料,主要用于高频电器设备.1.3.2 镍的消费量镍的消费相对比较单一,主要集中在不锈钢,合金钢,电镀,电池,触媒,军工等领域,其中不锈钢行业耗镍量最大,约占整个镍消费的60—70%.2001年我国不锈钢产量为75万吨左右,耗镍量约4.5万吨.非钢行业近年来发展迅猛,2001年耗镍量约3万吨,其中电镀及镍网行业耗镍最大,约为2万吨,电池行业5000吨,触媒行业1500吨,军工行业2000吨,其它行业1500吨,使全国镍的消费量达到7.5万吨左右,消费量迅猛增长.我国镍的消费按市场细分原则和区域划分呈五大市场区域:A. 以上海为中心的华东市场:包括江,浙,沪,皖三省一市.在此区域内有全国主要的金属期货交易所和长江,华通两个现货市场.目前该区域内年消费镍3万吨左右.未来几年内宝钢集团所属上钢一厂,三厂,五厂共计有150万吨的不锈钢产能将陆续形成,镍的潜在消费惊人.150万吨产能估计含镍不锈钢为100-120万吨,理论推算耗镍量为8-10万吨,考虑其使用废钢因素,不锈钢增加的产能至少要消耗5万吨原镍,再加上电镀,合金,镍网,铸造等行业镍的消费,使该区域对镍的需求在未来将达到8万吨以上.B.以太钢为重点的华北市场:包括太原,天津,北京三地.目前该区域镍的消费量约2.8万吨,有80%集中在太原钢铁公司.太钢在未来将形成100万吨不锈钢生产能力,届时原镍消耗预计达到5.2万吨左右,从而使华北市场镍的消费量达到5.6万吨水平,是一个极为重要的区域,而且该区域对钴,铂族金属的需求量也较大.C.以电镀为重点的珠江三角洲及周边市场:该区域经济发达,镍的年消费量在6000—8000吨,但在今后相当一段时期内成长潜力不大.D.以沈阳为中心的东北市场:主要是冶金,军工,电池行业,年消费镍约6000吨.随着宝钢,太钢不锈钢计划的实施,东北地区的不锈钢生产会逐步萎缩,优势将集中在高温合金和军工钢方面,消费量呈递减趋势.E.以重庆为重点的西南市场:包括云,贵,川三省,主要是冶金,电镀行业,年消费镍量约4000吨.重庆市把汽车,摩托车做为支柱产业来规划和发展,电镀用镍呈增长趋势,预计未来西南市场对镍的需求将达到5000吨/年水平.1.4 镍的生产量及其变化我国镍工业起步于1953年.在金川镍矿被发现前,中国一直被外国视为"贫镍国",一些国家也趁机对我国实行镍封锁,以此制约我国现代工业的发展.五十年代初,上海冶炼厂,沈阳冶炼厂,重庆冶炼厂等主要在铜电解液中和处理杂铜的过程中提取镍金属,以满足国家对镍的需求.此外,也从吉巴进口的氧化镍中制取镍金属.我国使用国内矿产原料提取镍是从四川会理镍矿开始的.1959年,四川会理镍矿投入生产.1963年和1964年,金川镍矿和吉林磐石镍矿又相继投入生产.特别是金川镍矿的发现和建成投产,不但使我国的镍资源储量跃居世界前列,而且大大提高了我国国产镍的产量,为我国现代工业的发展奠定了基础.特别是进入新世纪以来,金川公司不断加大对矿山的投入,利用新的探矿,找矿方法,在自有矿山的深部和外围进一步勘探,仅2001年就在龙首矿深部发现一出中型矿体,含镍,铜金属量分别达到6万多吨和3万多吨. 截止2003年,全国精镍的年生产能力约6.8万吨,其中:金川公司6万吨,成都电冶厂5000吨,重庆冶炼厂1500吨,新疆阜康冶炼厂2000吨.但实际产量达不到,只有6.2万吨(不包括镍盐含镍量),原料不足是制约达产的最主要因素.值得一提的是我国最大的镍生产企业金川公司近几年经过技术改造和资源控制战略的实施,生产能力大为提高.根据该公司的发展目标,到2006年其产量将超过10万吨.。
氧化剂概述英文名:strong oxidant具有强烈氧化性的物质。
在标准电位顺序中的位置越靠后,标准电位值越正,在化学反应中越易获得电子,则这类物质(如分子、原子或离子)就是越强的氧化剂。
如三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾、高锰酸钾、氧酸盐、浓硫酸等,都是强氧化剂。
常见的氧化剂是在化学反应中易得电子被还原的物质。
(1)典型的非金属单质如F?、O?、Cl?、Br?、I?、S等(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)。
(2)含有变价元素的高价化合物,如KMnO4 KClO?H2SO?HNO?MnO?等。
(3)金属阳离子如:Fe?+、Cu?+、(H+)(在金属与酸、盐溶液的置换反应,如反应Fe+CuSO?=FeSO?+Cu中,实质上是Cu?+离子氧化Fe原子,Cu?+作氧化剂,Fe是还原剂)常见氧化剂:1.氟气氟气(F?)是淡黄色的气体,强氧化性,有特殊难闻的臭味,剧毒。
-188℃以下,凝成黄色的液体。
在-223℃变成黄色结晶体。
在常温下,氟几乎能和所有的元素化合:大多数金属都会被氟腐蚀,碱金属在氟气中会燃烧,甚至连黄金在受热后,也能在氟气中燃烧。
许多非金属,如硅、磷、硫等同样也会在氟气中燃烧。
2.臭氧臭氧(分子式O?)是氧的同素异形体,有强氧化性。
在常温下,它是一种有特殊臭味的蓝色气体。
臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。
它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球。
气态臭氧厚层带蓝色,有特殊臭味,浓度高时与氯气气味相像;液态臭氧深蓝色,固态臭氧紫黑色。
3.氯气氯单质为黄绿色气体,有窒息性臭味;熔点-100.98°C,沸点-34.6°C,气体密度 3.214克/升,20°C时1体积水可溶解 2.15体积氯气。
氯相当活泼,湿的氯气比干的还活泼,具有强氧化性。
除了氟、氧、氮、碳和惰性气体外,氯能与所有元素直接化合生成氯化物;氯还能与许多化合物反应,例如与许多有机化合物进行取代反应或加成反应。
三氧化二镍氧化亚镍
三氧化二镍(Ni2O3)和氧化亚镍(NiO)是两种不同的物质,它们在化学性质和物理性质上存在差异。
三氧化二镍是一种不常见的镍的氧化物,化学式为Ni2O3。
它具有深绿色粉末或颗粒,熔点高,不溶于水,能溶于酸。
三氧化二镍在高温下不稳定,可以分解为四氧化三镍和氧气。
它主要用于制备其他镍化合物或用作催化剂。
氧化亚镍是一种常见的镍的氧化物,化学式为NiO。
它具有浅绿色粉末或颗粒,相对密度较大,熔点高,不溶于水,难溶于酸。
氧化亚镍具有半导体性质,可用作催化剂、电池材料、电镀材料等。
因此,三氧化二镍和氧化亚镍在化学性质和物理性质上存在差异,需要根据具体的应用需求选择合适的材料。
三氧化二镍氧化亚镍
三氧化二镍,化学式为NiO3,是一种重要的化合物。
它由镍和氧元素组成,具有多种应用领域,包括催化剂、电池材料和电子器件等。
三氧化二镍在催化剂领域具有重要作用。
由于其特殊的结构和化学性质,它可以用于催化各种化学反应。
例如,在有机合成中,三氧化二镍可用作氧化剂,将有机物氧化为相应的羧酸。
此外,它还可以催化气体氧化反应,如氨氧化反应,将氨氧化为氮气和水。
这些催化反应不仅在化学工业中广泛应用,也对环境保护和能源转换等领域具有重要意义。
三氧化二镍在电池材料领域也有广泛的应用。
它可以作为锂离子电池和镍氢电池等二次电池的正极材料。
在锂离子电池中,三氧化二镍能够嵌入/脱嵌锂离子,实现电池的充放电过程。
而在镍氢电池中,它则被用作催化剂,促进电池的反应速率。
这些电池材料的应用使得三氧化二镍在电动汽车和可再生能源等领域中发挥了重要作用。
在电子器件领域,三氧化二镍也具有潜在的应用。
由于其半导体性质,它可以用于制备场效应晶体管和光电器件等。
例如,三氧化二镍薄膜可以作为场效应晶体管的栅极材料,控制电流的流动。
同时,它还可以用于制备光电池,将光能转化为电能。
这些应用为电子器件的性能提供了技术支持,推动了电子科技的发展。
三氧化二镍作为一种重要的化合物,具有广泛的应用领域。
它在催
化剂、电池材料和电子器件等方面发挥着重要作用。
随着科技的进步和应用需求的增加,相信三氧化二镍的应用前景将会更加广阔。