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: 沉淀物 Al(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH))2 Ni (OH)2 PH 5.2 3.2 9.7 9.2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)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（2013?泸州一模）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：

沉淀物	Al（OH）₂	Fe（OH）₃	Fe（OH））₂	Ni （OH）₂
PH	5.2	3.2	9.7	9.2

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

Al、Al₂O₃

．
（2）“酸浸”时所加入的酸是

H₂SO₄

_．酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是

Ni²⁺、Fe²⁺

．（用离子符号表示）．
（3）“调pH为2-3的目的是

防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解

．
（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

2Ni²⁺+ClO^-+4OH^-=2NiOOH↓+Cl^-+H₂O

．

分析：（1）含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）的单质及氧化物，铝和氧化铝都可以和强碱反应溶解得到偏铝酸盐；
（2）依据最后制备NiSO₄?7H₂O，防止引入其它杂质离子需要加入硫酸进行溶解；铁及其化合物、镍和硫酸反应生成亚铁离子和镍离子，过滤后得到溶液为硫酸亚铁和硫酸镍溶液；
（3）调节溶液PH为酸性防止镍离子水解，减少镍离子的损失；
（4）从溶液中得到易溶于水的晶体操作顺序是加热浓缩、冷却、结晶、过滤；
（5）依据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，次氯酸钠被还原为氯离子，结合电荷守恒、原子守恒书写离子方程式．

解答：解：（1）“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物，铝和氧化铝都可以和强碱反应溶解得到偏铝酸盐，反应的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑、Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂O，
故答案为：Al、Al₂O₃；
（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，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，
故答案为：H₂SO₄；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，
故答案为：防止在浓缩结晶过程中Ni²⁺水解；
（4）步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、结晶、过滤，
故答案为：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．该反应的离子方程式是：2Ni²⁺+ClO^-+4OH^-=2NiOOH+Cl^-+H₂O，
故答案为：2Ni²⁺+ClO^-+4OH^-=2NiOOH↓+Cl^-+H₂O．

点评：本题考查是一道综合题目，涉及到铝、铁、镍元素化合物的化学性质、控制溶液pH的方法除去杂质离子等，题目难度中等．