Question

某含鎳（Ni）廢催化劑中主要含有Ni，還含有Al、Al203、Fe及其他不溶于酸、堿的雜質(zhì)。部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH如下：

欲從含鎳廢催化劑中制得NiSO₄·7H₂O晶體，其流程如下：

請(qǐng)根據(jù)以上信息和流程圖，回答下列問題：

（1）“堿浸”的目的是除去含鎳廢催化劑中的___          _。

（2）“酸浸”時(shí)所加入的酸是___          _。酸浸后，濾液②中可能含有的金屬離子是___          。（用離子符號(hào)表示）。

（3）“調(diào)pH為2—3的目的是___          _。

（4）步驟A的操作順序是加熱濃縮、冷卻、____、____。

（5）NiSO₄在強(qiáng)堿溶液中用NaC1O氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH。該反應(yīng)的離子方程式為________。

 

Answer 1

【答案】

（13分）（1）Al、Al₂O₃（2分）  （2）H₂SO₄（2分）；Ni^2＋、Fe^2＋（2分）

（3）防止在濃縮結(jié)晶過程中Ni²⁺水解（2分）  （4）結(jié)晶、過濾（2分）

（5）2Ni²⁺＋ClO^-＋4OH^-＝2NiOOH↓＋Cl^-＋H₂O（3分）

【解析】

試題分析：（1）“堿浸”過程中是為了除去鋁及其氧化物Al₂O₃，鋁和氧化鋁都可以和強(qiáng)堿反應(yīng)，溶解得到偏鋁酸鹽，反應(yīng)的離子方程式分別為2Al+2OH^-+2H₂O＝2AlO₂^-+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^-＝2AlO₂^-+3H₂O。

（2）“酸浸”時(shí)主要是溶解鎳金屬和鐵單質(zhì)及其氧化物，依據(jù)制備目的是得到NiSO₄•7H₂O，因此加入的酸不能引入新的雜質(zhì)，所以需要加入硫酸進(jìn)行酸浸；鎳、鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵、硫酸鎳溶液，因此濾液②中可能含有的金屬離子是Ni²⁺、Fe²⁺。

（3）硫酸鎳溶液需要蒸發(fā)濃縮結(jié)晶析出，為防止鎳離子水解生成氫氧化鎳沉淀，需要控制溶液pH。

（4）步驟A的操作順序是加熱濃縮、冷卻、結(jié)晶、過濾。

（5）NiSO₄在強(qiáng)堿溶溶中用NaClO氧化，可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH，因此該反應(yīng)的離子方程式是2Ni²⁺＋ClO^-＋4OH^-＝2NiOOH↓＋Cl^-＋H₂O。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的分離和提純、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)條件控制的綜合應(yīng)用等