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    我国的镍资源比较贫乏，但还有大量的镍以废物的形式排放掉，既浪费了资源，有严重污染了环境．现以合成丁辛醇的镍触媒废料生成NiSO4，以达到资源回收利用．镍触媒废料主要含有Ni-Al合金、NiAl3、Ni2Al3和Al的混合物以及少量有机物等．

    请回答下列问题：
    （1）第②步焙烧的目的是
     

    （2）在酸浸过程中，加入酸的量与浸出率的关系如下表所示，综合考虑各方面的因素，最佳的H2SO4用量为
     
    mL．
    原料用量②
    m/g    		水用量
    V（H2O）/ml    		硫酸用量
    V（H2SO4）/ml    		浸出量
    m（Ni）/g    		浸出率
    E（Ni）/%
    1002001011.4087.69
    1002002011.6089.23
    1002005011.6589.62
    10020010011.6689.69
    10020015011.6889.85
    （3）除铁过程中先加入H2O2，再加入Na2CO3调节pH至4.0，其目的是
     

    （4）除铝过程中，先将pH调至11，然后过滤，从滤液中回收铝的离子方程式为
     

    （5）第⑨步中使用的仪器有
     

    （6）取原料（废镍触媒）100g，含Ni 13.0%，最终得到产品NiSO4?7H2O，56.2g，试计算镍的回收率为
     
    ．
    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
    专题：实验设计题
    分析：（1）依据题目可以看出，含有有机物，所以焙烧的目的是为了除去有机物；
    （2）在酸浸过程中，加入酸的量与浸出率的关系，综合考虑原料用量以及浸出率关系，开始随着硫酸量的增加，浸出率增加，但到50ml后增加不明显，故选用50ml比较合适；
    （3）加入H2O2为氧化剂，碳酸钠为碱性，很明显是先氧化再沉淀，除铁过程中先加入H2O2，再加入Na2CO3调节pH至4.0，其目的是将二价铁氧化为三价铁，转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去；
    （4）现将PH调至11，碱性条件下，铝转化为AlO2-，然后回收可将AlO2-转化为Al（OH）3，除铝过程中，先将pH调至11；
    （5）依据蒸发结晶的实验过程分析需要的仪器；
    （6）56.2gNiSO4?7H2O中含Ni为56.2×
    59
    281
    =11.8g；回收率为
    11.8
    100×13.0%
    ×100%=90.8%；
    解答： 解：（1）依据题目可以看出，含有有机物，所以焙烧的目的是为了除去有机物；
    故答案为：除去镍触媒中的有机物；
    （2）综合考虑原料用量以及浸出率关系，开始随着硫酸量的增加，浸出率增加，但到50ml后增加不明显，故选用50ml比较合适；
    故答案为：50；
    （3）除铁过程中先加入H2O2，再加入Na2CO3调节pH至4.0，加入H2O2为氧化剂，碳酸钠为碱性，很明显是先氧化再沉淀，除铁过程中先加入H2O2，再加入Na2CO3调节pH至4.0，其目的是将二价铁氧化为三价铁，转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去；
    故答案为：将二价铁氧化为三价铁，转化为氢氧化铁沉淀，过滤除去；
    （4）现将PH调至11，碱性条件下，铝转化为AlO2-，然后回收可将AlO2-转化为Al（OH）3，除铝过程中，先将pH调至11，然后过滤，从滤液中回收铝的离子方程式为：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
    故答案为：AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；
    （5）依据蒸发结晶的实验过程分析需要的仪器，蒸发溶液需要蒸发皿、玻璃棒、铁架台、酒精灯；
    故答案为：蒸发皿、玻璃棒、铁架台、酒精灯；
    （6）56.2gNiSO4?7H2O中含Ni为56.2×
    59
    281
    =11.8g；回收率为
    11.8
    100×13.0%
    ×100%=90.8%；
    故答案为：90.8%；
    点评：本题以工艺流程为基础，考查了工艺流程解题思路和基本方法，实验基本操作，元素化合物性质，化学竞赛等相关知识，掌握基础是关键，题目难度中等．
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    金属镁溶于很稀的硝酸溶液，生成硝酸镁、硝酸铵和水．反应的镁和HNO3物质的量之比是（　　）
    A、3：8B、1：4
    C、2：5D、4：1

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    某化学兴趣小组设计实验，用浓硫酸与铜反应制得SO2并进行相关实验探究．
    （1）装置A中发生反应的化学方程式是
     
    ，装置B的作用是
     
    ．
    （2）设计装置C的目的是验证SO2的
     
    性，D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是
     
    ．
    （3）反应结束时烧瓶中Cu有剩余，某同学认为H2SO4也有剩余，他设计了下列实验方案来测定剩余H2SO4的量．经冷却，定量稀疏后进行下列实验，能达到目的是
     
    （填序号）；
    a．用酸碱中和滴定法测定    b．与足量Zn反应，测量生成H2的体积
    c．用PH计测溶液PH值       d．与足量BaCl2溶液反应，称量生成沉淀的质量
    （4）向D瓶所得NaHSO3溶液中加入漂白粉溶液，反应有三种可能情况：
    I．HSO3-与ClO-刚好反应完；Ⅱ．漂白粉不足；Ⅲ．漂白粉过量
    同学们分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请你完成表格：
    实验序号实验操作现象反应的可能情况
    ①滴加少量淀粉碘化钾溶液，振荡Ⅲ
    ②滴加少量棕红色的KI3溶液，振荡Ⅱ
    ③滴入加少量酸性KMnO4溶液，振荡溶液呈紫色
    ④加入几小块CaCO3固体有气泡产生

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    有A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E的顺序增大．C、D都能分别与A按原子个数比为1：1或2：1形成化合物，且C与A形成两种共价化合物，D与A形成两种离子化合物．CB可与EA2反应生成C2A与气态物质EB4．
    （1）写出五种元素的名称A
     
    ，B
     
    ，C
     
    ，D
     
    ，E
     
    ．
    （2）画出E的原子结构示意图
     
    ；写出下列物质的电子式：D2A2
     
    ，EB4
     
    ．
    （3）比较EA2与EB4的熔点高低
     
    ＞
     
    ．
    （4）写出D单质与CuSO4溶液反应的离子方程式
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品．
    （1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，发生反应：CO2 （g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．平衡体系中各组分的浓度为：
    物 质CH4CO2COH2
    平衡浓度（mol?L-1）0.50.52.02.0
    ①此温度下，该反应的平衡常数K=
     
    （注明单位）．
    ②已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H1kJ?mol-1
    CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H2  kJ?mol-1
    2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H3  kJ?mol-1
    反应CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g） 的△H=
     
     kJ?mol-1
    （2）用Cu2Al2O4做催化剂，一定条件下，发生反应：CO2+CH4?CH3COOH，请回答：
    ①温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
     

    ②为提高上述反应CH4的转化率，可采取的措施有
     
    （写2种）．
    ③Cu2Al2O4可溶解在稀硝酸中，被氧化的元素为
     
    ，每消耗3mol Cu2Al2O4时被还原的HNO3为
     
    mol
    （3）Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2，
    ①若寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是
     

    a．可在碱性氧化物中寻找
    b．可在具有强氧化性的物质中寻找
    c．可在ⅠA、ⅡA族元素的氧化物中寻找
    ②Li4SiO4可用于吸收、释放CO2，原理是：500℃时，CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，该原理的化学方程式
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    在密闭容器中发生下列反应aA（g）?cC（g）+dD（g），反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是（　　）
    A、平衡向正反应方向移动
    B、a＜c+d
    C、D的体积分数变大
    D、A的转化率变大

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列包装标识贴错了的是（　　）
    选项ABCD
    物质浓硫酸酒精小苏打氯酸钾
    标识    
    A、AB、BC、CD、D

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是（　　）
    ①向饱和碳酸钠溶液中加入过量的氯化钙溶液    
    ②向Fe（OH）3胶体中逐滴滴加入过量H2SO4
    ③向Ba（NO3）2溶液中加入过量的稀硫酸           
    ④向石灰水中通入过量CO2．
    A、①②B、②⑤C、①③D、③⑤

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法正确的是（　　）
    A、离子化合物中可能含有共价键
    B、极性分子中不含有非极性键
    C、非极性分子一定含有有非极性键
    D、共价化合物中可能含有含有离子键

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