Question

【題目】鎳是有機合成的重要催化劑．某化工廠有含鎳催化劑廢品主要成分是鎳，雜質是鐵、鋁單質及其化合物，少量難溶性雜質某學習小組設計如圖流程利用含鎳催化劑廢品制備硫酸鎳晶體：

幾種難溶堿開始沉淀和完全沉淀的pH如表：

沉淀物	開始沉淀	完全沉淀

回答下列問題：

(1)溶液①中含金屬元素的離子是 ______ ．

(2)用離子方程式表示加入雙氧水的目的 ______ 雙氧水可以用下列物質替代的是 ______ ．

A．氧氣B．漂液C．氯氣D．硝酸

(3)取硫酸鎳晶體樣品溶于蒸餾水，用的標準溶液滴定至終點，消耗EDTA標準溶液為滴定反應為計算樣品純度為 ______ 已知，相對分子質量為281，不考慮雜質反應．

(4)操作b調節溶液范圍為，其目的是 ______ 固體②的化學式為 ______ ．

(5)操作a和c需要使用的儀器除鐵架臺帶鐵圈、燒杯、酒精燈、玻璃棒外還需要的主要玻璃儀器是 ______ 上述流程中，“酸浸”時所加入的酸是 ______ 填化學式．

Answer 1

【答案】 A 除去 漏斗

【解析】

由流程可知，含鎳催化劑廢品主要成分是鎳，雜質是鐵、鋁單質及其化合物，少量難溶性雜質，鋁是兩性元素和強堿反應，氧化鋁是兩性氧化物和強堿反應，鎳單質和鐵及其氧化物不和堿反應，可以達到除去鋁元素的目的，同時除去表面的油污，過濾得到固體加入酸浸過濾加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，調節溶液pH使鐵離子和鋁離子全部沉淀，鎳離子不沉淀，過濾后調節溶液pH：2~3，防止鎳離子水解，通過蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌得到NiSO4·7H2O晶體。

(1)堿和鋁、氧化鋁均能反應，、，溶液中含有的含有金屬的離子是偏鋁酸根離子，

故答案為：AlO2-；

(2)亞鐵離子具有還原性，雙氧水具有氧化性，加入雙氧水是為了氧化亞鐵離子成為鐵離子，離子反應方程式為：，漂白液主要成分次氯酸鈉、氯氣、硝酸替代雙氧水會引入新雜質，故此替代試劑為氧氣，

故答案為：；A；

(3)，根據滴定反應式知，，，

故答案為：；

(4)由表格可知，氫氧化鐵的沉淀范圍為，鎳離子的沉淀范圍是，調節pH在的目的是除去鐵離子，但是不沉淀鎳離子，由(2)可知：操作b調節溶液范圍為，那么此時得到的沉淀是氫氧化鐵，

故答案為：除去Fe3+；Fe(OH)3；

(5)操作a為過濾，過濾需漏斗作過濾器、燒杯盛放濾液、玻璃棒引流，操作c為蒸發需酒精燈、玻璃棒、蒸發皿，所以需要的主要玻璃儀器是漏斗，“酸浸”時主要是溶解鎳金屬和鐵單質及其氧化物，依據制備目的是得到NiSO4·7H2O，加入的酸不能引入新的雜質，所以需要加入硫酸進行酸浸，故答案為：漏斗；H2SO4。