Question

【題目】硫酸鎳廣泛應(yīng)用于電鍍、催化、醫(yī)藥等行業(yè)中，具有很高的經(jīng)濟價值。一種用含鎳廢催化劑(主要含、C，還含有鋁、鐵的單質(zhì)及氧化物，和少量有機物)為原料制備的工藝流程如下：

部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時的如下：

沉淀物	開始沉淀時的	完全沉淀時的
	2.7	3.2
	7.6	9.7
	7.1	9.2

回答下列問題：

(1)濾液a中溶質(zhì)的主要成分除外，還含有_________________(填化學(xué)式)。

(2)酸溶前需進(jìn)行“熱處理”的主要目的是____________；濾渣b主要成分是________(填化學(xué)式)。

(3)加入溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______；簡述加入除雜的原理_______。

(4)操作d為________、過濾、洗滌、干燥；產(chǎn)品晶體中有時會混有少量，其原因可能是__________。(寫出一點即可)

(5)取ag上述流程制得的硫酸鎳晶體樣品溶于蒸餾水中，在不斷攪拌下緩慢加入足量丁二酮肟溶液，再加入溶液調(diào)節(jié)溶液的在8~9，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、烘干、稱量得到紅色固體質(zhì)量為bg。發(fā)生反應(yīng)的方程式為(紅色)，已知相對分子質(zhì)量為M，列式計算樣品純度為_________。

Answer 1

【答案】NaAlO2 除去其中的有機物 碳 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入，與氫離子反應(yīng)，生成鎳離子和水，使鐵離子水解平衡向正向移動，產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀了，且沒有引入新的雜質(zhì)，達(dá)到除雜的效果； 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 說明部分Fe2+末被完全氧化，可能原因為H2O2的用量不足（或H2O2失效或保溫時間不足）導(dǎo)致Fe2+末被氧化完全

【解析】

含鎳廢催化劑(主要含、C，還含有鋁、鐵的單質(zhì)及氧化物，和少量有機物)加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿溶，過濾得到濾液a偏鋁酸鈉等溶液除去鋁，熱處理以除去其中的有機物，所剩固體加入硫酸溶液酸溶得到濾渣b為碳；酸溶后的濾液再加入雙氧水氧化將Fe2+氧化為Fe3+，再加入進(jìn)行除雜，Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，與氫離子反應(yīng)，生成鎳離子和水，使鐵離子水解平衡向正向移動，產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀；過濾得到濾渣c為Fe(OH)3；濾液通過操作d為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品，據(jù)此分析。

含鎳廢催化劑(主要含、C，還含有鋁、鐵的單質(zhì)及氧化物，和少量有機物)加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行堿溶，過濾得到濾液a偏鋁酸鈉等溶液除去鋁，熱處理以除去其中的有機物，所剩固體加入硫酸溶液酸溶得到濾渣b為碳；酸溶后的濾液再加入雙氧水氧化將Fe2+氧化為Fe3+，再加入進(jìn)行除雜，Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，與氫離子反應(yīng)，生成鎳離子和水，使鐵離子水解平衡向正向移動，產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀；過濾得到濾渣c為Fe(OH)3；濾液通過操作d為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。

(1)濾液a中溶質(zhì)的主要成分除外，還含有NaAlO2；

(2)酸溶前需進(jìn)行“熱處理”的主要目的是除去其中的有機物；濾渣b主要成分是碳；

(3)加入溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入，與氫離子反應(yīng)，生成鎳離子和水，使鐵離子水解平衡向正向移動，產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，且沒有引入新的雜質(zhì)，達(dá)到除雜的效果；

(4)操作d為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；產(chǎn)品晶體中有時會混有少量，說明部分Fe2+末被完全氧化可能原因為H2O2的用量不足（或H2O2失效或保溫時間不足）導(dǎo)致Fe2+末被氧化完全；

(5)根據(jù)反應(yīng)(紅色)可得生成的物質(zhì)的量為mol，故ag上述流程制得的硫酸鎳晶體樣品中含有的質(zhì)量為g，樣品純度為。