Question

【题目】某化学小组通过查阅资料，设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO47H2O．已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有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沉淀时的pH如表：

沉淀物	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Al（OH）3	3.8	5.2
Fe（OH）3	2.7	3.2
Fe（OH）2	7.6	9.7
Ai（OH）2	7.1	9.2

（1）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是
（2）“酸浸”时所加入的酸是（填化学式）．
（3）加入H2O2时发生反应的离子方程式为
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑、Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2O
（2）H2SO4
（3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
（4）3.2≤PH＜7.1
【解析】解：（1））“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物，铝是两性元素和强碱反应，氧化铝是两性氧化物和强碱反应，镍单质和铁及其氧化物不和碱反应达到除去铝元素的目的，反应的离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑、Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2O，所以答案是：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NiSO47H2O，加入的酸不能引入新的杂质，所以需要加入硫酸进行酸浸，
所以答案是：H2SO4；（3）过氧化氢具有强氧化性，可与亚铁离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，
所以答案是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；（4）依据图表中沉淀需要的溶液pH，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子后，调节溶液pH使铁离子全部沉淀，镍离子不沉淀得到较纯净的硫酸镍溶液，pH应在3.2﹣7.1间，
所以答案是：3.2≤PH＜7.1．