2019-12-02
(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 。
(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Fe2+未被完全氧化造成的
(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Fe2+未被完全氧化造成的