Question

【题目】镍是有机合成的重要催化剂．某化工厂有含镍催化剂废品主要成分是镍，杂质是铁、铝单质及其化合物，少量难溶性杂质某学习小组设计如图流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体：

几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH如表：

沉淀物	开始沉淀	完全沉淀

回答下列问题：

(1)溶液①中含金属元素的离子是 ______ ．

(2)用离子方程式表示加入双氧水的目的 ______ 双氧水可以用下列物质替代的是 ______ ．

A．氧气B．漂液C．氯气D．硝酸

(3)取硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水，用的标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液为滴定反应为计算样品纯度为 ______ 已知，相对分子质量为281，不考虑杂质反应．

(4)操作b调节溶液范围为，其目的是 ______ 固体②的化学式为 ______ ．

(5)操作a和c需要使用的仪器除铁架台带铁圈、烧杯、酒精灯、玻璃棒外还需要的主要玻璃仪器是 ______ 上述流程中，“酸浸”时所加入的酸是 ______ 填化学式．

Answer 1

【答案】 A 除去 漏斗

【解析】

由流程可知，含镍催化剂废品主要成分是镍，杂质是铁、铝单质及其化合物，少量难溶性杂质，铝是两性元素和强碱反应，氧化铝是两性氧化物和强碱反应，镍单质和铁及其氧化物不和碱反应，可以达到除去铝元素的目的，同时除去表面的油污，过滤得到固体加入酸浸过滤加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子和铝离子全部沉淀，镍离子不沉淀，过滤后调节溶液pH：2~3，防止镍离子水解，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到NiSO4·7H2O晶体。

(1)碱和铝、氧化铝均能反应，、，溶液中含有的含有金属的离子是偏铝酸根离子，

故答案为：AlO2-；

(2)亚铁离子具有还原性，双氧水具有氧化性，加入双氧水是为了氧化亚铁离子成为铁离子，离子反应方程式为：，漂白液主要成分次氯酸钠、氯气、硝酸替代双氧水会引入新杂质，故此替代试剂为氧气，

故答案为：；A；

(3)，根据滴定反应式知，，，

故答案为：；

(4)由表格可知，氢氧化铁的沉淀范围为，镍离子的沉淀范围是，调节pH在的目的是除去铁离子，但是不沉淀镍离子，由(2)可知：操作b调节溶液范围为，那么此时得到的沉淀是氢氧化铁，

故答案为：除去Fe3+；Fe(OH)3；

(5)操作a为过滤，过滤需漏斗作过滤器、烧杯盛放滤液、玻璃棒引流，操作c为蒸发需酒精灯、玻璃棒、蒸发皿，所以需要的主要玻璃仪器是漏斗，“酸浸”时主要是溶解镍金属和铁单质及其氧化物，依据制备目的是得到NiSO4·7H2O，加入的酸不能引入新的杂质，所以需要加入硫酸进行酸浸，故答案为：漏斗；H2SO4。