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从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下: 某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还...

从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下:
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某油脂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)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2
pH5.23.29.79.2
回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是除去______
(2)“酸浸”时所加入的酸是______(填化学式).酸浸后,滤液②中可能含有的金属离子是______
(3)“调pH为2~3”的目的是______
(4)产品晶体中有时会混有少量绿矾,可能是由于生产过程中______
(5)NiSO4在强碱溶液中用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______
(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酸强碱反应溶解得到溶液含有偏铝酸盐; (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)含有绿矾晶体说明在加入过氧化氢保温过程中,过氧化氢未把亚铁离子全部氧化; (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. 【解析】 (1)“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物极其油脂,铝是两性元素和强碱反应,氧化铝是两性氧化物和强碱反应,镍单质和铁及其氧化物不和碱反应达到除去铝元素的目的;反应的两种方程式为:2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O, 故答案为:Al、Al2O3、油脂; (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在酸性条件下, 故答案为:防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解(或“防止在浓缩结晶过程生成Ni(OH)2沉淀); (4)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4•7H2O),说明在加入过氧化氢氧化剂氧化亚铁离子时未把亚铁离子全部氧化,氢氧化亚铁沉淀的pH大于镍离子沉淀的pH,保温目的是把亚铁离子完全氧化, 故答案为: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; (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.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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