Question

（14分）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO₄?7H₂O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列问题：
⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为                               。
⑵“碱浸”过程中发生的离子方程式是                                。
⑶“酸浸”时所加入的酸是                (填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是                          。
⑷操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是               。
⑸“调pH为2~3”的目的是                                         。
⑹产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄·7H₂O），其原因可能是              。

Answer 1

(每空2分，共14分）
⑴漏斗、蒸发皿
⑵ 2Al+2OH^—+2H₂O=2AlO₂^—+3H₂↑、（ Al₂O₃+2OH^—=2AlO₂^—+3H₂O ）
⑶ H₂SO₄        Ni²⁺、Fe²⁺
⑷ 3.2—9.2
⑸防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解
⑹ H₂O₂的用量不足（或H₂O₂失效）、保温时间不足导致Fe^2＋未被完全氧化造成的

解析