Question

【題目】某化工廠的含鎳催化劑主要含有鎳、鋁、鐵單質(zhì)及它們的氧化物，還有部分不溶于酸和堿的雜質(zhì)。為了從含鎳催化劑中回收鎳，設(shè)計了如下的工藝流程:

部分陽離子完全沉淀時溶液的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

回答如下問題:

(1)堿浸的目的是為了除去____________

(2)某學(xué)習(xí)小組在實驗室中模擬上述流程,簡述洗滌濾渣①的操作_________

(3)加入H2O2并保溫一段時間過程中，保溫的溫度不宜過高的原因為______,加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。加入H2O2保溫后調(diào)pH,下列范圍合理的是______(填選項序號)。

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

(4)濾渣③的主要成分為_______,濾液③調(diào)pH為2~3的目的為________

(5)為測定產(chǎn)品中NiSO4·7H2O純度，某同學(xué)將一定量的樣品溶于水,再向其中加入足量的BaCl2溶液,過濾、洗滌沉淀并干燥,稱量質(zhì)量。通過計算發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中NiSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其可能的原因為____________________

Answer 1

【答案】 Al、Al2O3 向漏斗中加少量蒸餾水浸沒濾渣①，待水自然流下后，重復(fù)上述操作2～3次 溫度高，會使H2O2加速分解，降低原料利用率 H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O C Fe(OH)3 在濃縮結(jié)晶過程中防止Ni2+水解 烘干時失去了部分結(jié)晶水

【解析】“堿浸”過程中是為了除去鋁及其氧化物極其油脂,鋁是兩性元素和強(qiáng)堿反應(yīng),氧化鋁是兩性氧化物和強(qiáng)堿反應(yīng),鎳單質(zhì)和鐵及其氧化物不和堿反應(yīng)達(dá)到除去鋁元素的目的;反應(yīng)的兩種方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-=2AlO2-+3H2O，因此，本題正確答案是:Al、Al2O3、油脂；

(2)洗滌濾渣①的操作是向漏斗中加少量蒸餾水浸沒濾渣①，待水自然流下后，重復(fù)上述操作2～3次；

（3）加入H2O2并保溫一段時間過程中，保溫的溫度不宜過高的原因為溫度高，會使H2O2加速分解，降低原料利用率；加入H2O2作氧化劑，將Fe2+氧化Fe3+，根據(jù)電子守恒和原子守恒，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2 + 2Fe2+ + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O。加入H2O2保溫后調(diào)pH合理范圍是3.35.2，確保Fe3+沉淀完全。

(4)從流程圖知，濾渣③的主要成分為Fe(OH)3 ,濾液③調(diào)pH為23的目的為在濃縮結(jié)晶過程中防止Ni2+水解；

(5)粗產(chǎn)品中NiSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100％，其原因可能是烘干時失去了部分結(jié)晶水。