题目

题型：不详难度：来源：

某含镍（Ni）废催化剂中主要含有Ni，还含有Al、Al203、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下：

欲从含镍废催化剂中制得NiSO₄·7H₂O晶体，其流程如下：

请根据以上信息和流程图，回答下列问题：
（1）“碱浸”的目的是除去含镍废催化剂中的___         _。
（2）“酸浸”时所加入的酸是___         _。酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是___         。（用离子符号表示）。
（3）“调pH为2—3的目的是___         _。
（4）步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、____、____。
（5）NiSO₄在强碱溶液中用NaC1O氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为________。

答案

（13分）（1）Al、Al₂O₃（2分） （2）H₂SO₄（2分）；Ni^2＋、Fe^2＋（2分）
（3）防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解（2分） （4）结晶、过滤（2分）
（5）2Ni²⁺＋ClO^-＋4OH^-＝2NiOOH↓＋Cl^-＋H₂O（3分）

解析

试题分析：（1）“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物Al₂O₃，铝和氧化铝都可以和强碱反应，溶解得到偏铝酸盐，反应的离子方程式分别为2Al+2OH^-+2H₂O＝2AlO₂^-+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^-＝2AlO₂^-+3H₂O。
（2）“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，因此加入的酸不能引入新的杂质，所以需要加入硫酸进行酸浸；镍、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸镍溶液，因此滤液②中可能含有的金属离子是Ni²⁺、Fe²⁺。
（3）硫酸镍溶液需要蒸发浓缩结晶析出，为防止镍离子水解生成氢氧化镍沉淀，需要控制溶液pH。
（4）步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、结晶、过滤。
（5）NiSO₄在强碱溶溶中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH，因此该反应的离子方程式是2Ni²⁺＋ClO^-＋4OH^-＝2NiOOH↓＋Cl^-＋H₂O。