Question

【题目】草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水，可用于制镍催化剂。

（探究一）某小组用废镍催化剂（主要成分含有Ni，还含有少量的Al2O3、Fe）制备草酸镍晶体的部分实验流程如下：

（1）“粉碎”的目的是 　______　　。

（2）“酸浸”的目的是为了得到NiSO4但会生成新的杂质，写出生成杂质的化学反应方程式：　______ （只写出一个即可）。

（3）“一系列操作”主要是为了除去溶液中铁元素对应的离子、 ______　（填写离子符号）等。

（4）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率（硫酸镍的产率）随时间变化如图。从工业生产和能源利用率的角度分析，“酸浸”的最适宜温度与时间分别为 　______ 　(填字母)。

a 30℃、30min b 90℃、150min

c 70℃、120min d 90℃、120min

（5） “沉镍”后的滤液在农业中可用作 　______　　。

（6）“沉镍”过程如何证明Ni2+已沉淀完全 　______　　。

（7）将“沉镍”工序：①主要过程为：蒸发浓缩、 　______　、过滤，所得固体用95%乙醇洗涤，得草酸镍晶体。

②用95%乙醇洗涤的目的是洗去杂质、　______　　。

（探究二）对草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)晶体进行热重分析，温度与TG%的关系如图所示，

（查阅资料）①NiC2O4·2H2O加热至240℃左右完全失去结晶水；继续加热至320℃，剩余固体受热分解产生镍的氧化物、CO2和CO。

②TG% =

A点物质的化学式　 ______　　。

Answer 1

【答案】增大反应物的接触面积，加快反应速率 Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑ 或 Al2O3 + 3H2SO4=Al2(SO4)3 + 3H2O Al3+ c 氮肥 继续滴加草酸铵溶液，不再产生沉淀 降温结晶 便于快速干燥（填减少晶体损耗不得分） NiC2O4·H2O

【解析】

硫酸和氧化铝反应生成硫酸铝和水，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，乙醇易挥发且易于水混溶，草酸镍晶体加热至240℃左右完全失去结晶水，继续加热至320℃，剩余固体受热分解产生镍的氧化物、CO2和CO。

（1）“粉碎”的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。

（2）“酸浸”的目的是为了得到NiSO4但会生成新的杂质，写出生成杂质的化学反应方程式 或 。

（3）“一系列操作”主要是为了除去溶液中铁元素对应的离子、 Al3+。

（4）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率（硫酸镍的产率）随时间变化如图。从工业生产和能源利用率的角度分析，“酸浸”的最适宜温度与时间分别为70℃、120min ，故选c。

（5） “沉镍”后的滤液在农业中可用作氮肥。

（6）“沉镍”过程如何证明Ni2+已沉淀完全继续滴加草酸铵溶液，不再产生沉淀。

（7）将“沉镍”工序：①主要过程为：蒸发浓缩、降温结晶、过滤，所得固体用95%乙醇洗涤，得草酸镍晶体。

②用95%乙醇洗涤的目的是洗去杂质、便于快速干燥。

[查阅资料]

草酸镍晶体加热至240℃左右完全失去结晶水,A点温度为200℃，则为草酸镍晶体，故A点物质的化学式。