Question

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：

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___          _。

（2）“酸浸”时所加入的酸是___          _。酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是___          。（用离子符号表示）。

（3）“调pH为2—3的目的是___          _。

（4）步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、____、____。

（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________。

Answer

（13分）（1）Al、Al2O3（2分）  （2）H2SO4（2分）；Ni2＋、Fe2＋（2分）

（3）防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解（2分）  （4）结晶、过滤（2分）

（5）2Ni2+＋ClO-＋4OH-＝2NiOOH↓＋Cl-＋H2O（3分）

【解析】

试题分析：（1）“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物Al2O3，铝和氧化铝都可以和强碱反应，溶解得到偏铝酸盐，反应的离子方程式分别为2Al+2OH-+2H2O＝2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-＝2AlO2-+3H2O。

（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，因此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，因此滤液②中可能含有的金属离子是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。

（4）步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、结晶、过滤。

（5）NiSO4在强碱溶溶中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH，因此该反应的离子方程式是2Ni2+＋ClO-＋4OH-＝2NiOOH↓＋Cl-＋H2O。

考点：考查物质的分离和提纯、化学实验基本操作、实验方案设计以及实验条件控制的综合应用等