Question

（14分）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完全沉淀时的pH如下：

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

回答下列问题：

⑴ 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                                。

⑵ “碱浸”过程中发生的离子方程式是                                 。

⑶“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                           。

⑷ 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是                。

⑸“调pH为2~3”的目的是                                          。

⑹ 产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄·7H₂O），其原因可能是               。

Answer

(每空2分，共14分）

⑴ 漏斗、蒸发皿

⑵ 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑、（ Al2O3+2OH—=2AlO2—+3H2O ）

⑶ H2SO4        Ni2+ 、Fe2+

⑷ 3.2—9.2

⑸ 防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解

⑹ H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2＋未被完全氧化造成的