Question

【题目】某化工厂的含镍催化剂主要含有镍、铝、铁单质及它们的氧化物，还有部分不溶于酸和碱的杂质。为了从含镍催化剂中回收镍，设计了如下的工艺流程:

部分阳离子完全沉淀时溶液的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

回答如下问题:

(1)碱浸的目的是为了除去____________

(2)某学习小组在实验室中模拟上述流程,简述洗涤滤渣①的操作_________

(3)加入H2O2并保温一段时间过程中，保温的温度不宜过高的原因为______,加入H2O2发生反应的离子方程式为___________。加入H2O2保温后调pH,下列范围合理的是______(填选项序号)。

A.1.8~3.2 B.2.0~3.0 C.3.3~5.2 D.9.2~9.7

(4)滤渣③的主要成分为_______,滤液③调pH为2~3的目的为________

(5)为测定产品中NiSO4·7H2O纯度，某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤沉淀并干燥,称量质量。通过计算发现产品中NiSO4·7H2O的质量分数大于100%,其可能的原因为____________________

Answer 1

【答案】 Al、Al2O3 向漏斗中加少量蒸馏水浸没滤渣①，待水自然流下后，重复上述操作2～3次 温度高，会使H2O2加速分解，降低原料利用率 H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O C Fe(OH)3 在浓缩结晶过程中防止Ni2+水解 烘干时失去了部分结晶水

【解析】“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物极其油脂,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达到除去铝元素的目的;反应的两种方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-=2AlO2-+3H2O，因此，本题正确答案是:Al、Al2O3、油脂；

(2)洗涤滤渣①的操作是向漏斗中加少量蒸馏水浸没滤渣①，待水自然流下后，重复上述操作2～3次；

（3）加入H2O2并保温一段时间过程中，保温的温度不宜过高的原因为温度高，会使H2O2加速分解，降低原料利用率；加入H2O2作氧化剂，将Fe2+氧化Fe3+，根据电子守恒和原子守恒，发生反应的离子方程式为H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O。加入H2O2保温后调pH合理范围是3.35.2，确保Fe3+沉淀完全。

(4)从流程图知，滤渣③的主要成分为Fe(OH)3 ,滤液③调pH为23的目的为在浓缩结晶过程中防止Ni2+水解；

(5)粗产品中NiSO4·7H2O的质量分数大于100％，其原因可能是烘干时失去了部分结晶水。