题目内容
【题目】碱式氧化镍(NiOOH)可用作镍氢电池的正极材料，可用废镍催化剂（主要含Ni、A1，少量Cr、FeS等)来制备，其工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浸泡除铝”时，发生反应的化学方程式为________________。
（2）“溶解”时放出的气体为_________（填化学式)。
（3）“氧化1”时，酸性条件下，溶液中的Fe2+被氧化为Fe3+，其离子方程式为______________。
（4）己知该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | |
Ni2+ | 6.2 | 8.6 |
Fe2+ | 7.6 | 9.1 |
Fe3+ | 2.3 | 3.3 |
Cr3+ | 4.5 | 5.6 |
“调pH 1”时，溶液pH范围为__________；过滤2所得滤渣的成分为___________(填化学式)。
（5）写出在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式______________。
（6）若加热不充分，则制得的NiOOH中会混有Ni(OH)2，其组成可表示为xNiOOH·y Ni(OH)2。现称取8.29g xNiOOH·y Ni(OH)2样品溶于稀硫酸，搅拌至溶液澄清，定容至200mL,从中移取20.00 mL,用0.010mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定，重复上述操作2次，平均消耗KMnO4 标准溶液 20.00 mL。已知 5Ni2++MnO4-+8H+=5Ni3++Mn2++4H2O，则x=_________，y=_________。
【答案】 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ H2和 H2S 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O 5.66.2 Cr(OH)3和 Fe(OH)3 4Ni(OH)2+O2
4NiOOH+2H2O 8 1
【解析】(1)“浸泡除铝”时，氢氧化钠将铝溶解，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
(2)“溶解”时，硫酸与Ni、Cr、FeS反应，放出的气体为H2和 H2S，故答案为：H2和 H2S；
(3)“氧化1”时，酸性条件下，次氯酸钠将溶液中的Fe2+被氧化为Fe3+，离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，故答案为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；
(4)根据金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH表，“调pH 1”时，目的是将Fe3+和Cr3+除去，因此溶液pH范围为5.66.2，过滤2所得滤渣的成分为Cr(OH)3和 Fe(OH)3，故答案为：5.66.2；Cr(OH)3和 Fe(OH)3；
(5)在空气中加热Ni(OH)2制取NiOOH的化学方程式为4Ni(OH)2+O2
4NiOOH+2H2O，故答案为：4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O；
(6)消耗KMnO4物质的量：0.01 molL-1×0.02L=2×10-4 mol，根据5Ni2++MnO4-+8H+=5Ni3++Mn2++4H2O可知，样品中含有的Ni2+物质的量：2×10-4 mol×5×(200÷20)=0.01 mol，0.01 mol的Ni(OH)2的质量为93g/mol×0.01 mol=0.93g，则NiOOH的质量为8.29g-0.93g=7.36g，物质的量为
=0.08mol，x：y=n(NiOOH)：n[Ni(OH)2]=0.08 mol：0.01 mol=8：1，则x=8，y=1，故答案为：8；1。
