Question

某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO₄•7H₂O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有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如下：

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

回答下列问题：

（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为             ▲            。

（2）“碱浸”过程中发生的离子方程式是         ▲    ，      ▲                 。

（3）“酸浸”时所加入的酸是     ▲       （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是      ▲          。

（4） 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是      ▲            。

（5）“调pH为2~3”的目的是                           ▲                 。

（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄·7H₂O），其原因可能是    ▲          。

Answer 1

（1） 漏斗、蒸发皿

（2）2Al+2OH^—+2H₂O=2AlO₂^—+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^—=2AlO₂^—+H₂O

（3）H₂SO₄     Ni²⁺ 、Fe²⁺

（4） 3.2—7.1

（5）防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解

（6） H₂O₂的用量不足（或H₂O₂失效）、保温时间不足导致Fe^2＋未被完全氧化造成的