Question

镍是有机合成的重要催化剂．某化工厂有含镍催化剂废品主要成分是镍，杂质是铁、铝单质及其化合物，少量难溶性杂质某学习小组设计如下流程利用含镍催化剂废品制备硫酸镍晶体：

几种难溶碱开始沉淀和完全沉淀的pH：

沉淀物	开始沉淀	完全沉淀

回答下列问题：

溶液中含金属元素的离子是 ______ ．

用离子方程式表示加入双氧水的目的 ______ 双氧水可以用下列物质替代的是 ______ ．

A.氧气           漂液          氯气        硝酸

操作b调节溶液范围为，其目的是 ______ ．

操作a和c需要共同的玻璃仪器是 ______ 上述流程中，防止浓缩结晶过程中水解的措施是 ______ ．

如果加入双氧水量不足或“保温时间较短”，对实验结果的影响是 ______ 设计实验证明产品中是否含“杂质”不考虑硫酸镍影响： ______ ．

Answer

A 除去 玻璃棒 调节溶液pH为 产品中混有绿矾 取少量样品溶于蒸馏水，滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，则产品中含有

【解析】

(1)根据废料成分知，碱和铝、氧化铝反应，溶液中含有偏铝酸根离子；

(2)根据数据表知，应将亚铁离子转化成铁离子除去，加入双氧水氧化亚铁离子生成铁离子，不引入新杂质．用漂白液(主要成分次氯酸钠)、氯气、硝酸替代双氧水会引入新杂质．用氧气替代双氧水；

(3)调节溶液pH使Fe3+完全沉淀，使Ni2+不沉淀；

(4)过滤、蒸发都需要用玻璃仪器：玻璃棒，氢氧化镍难溶于水，在结晶过程中，硫酸镍可能水解，保持溶液较强酸性，抑制镍离子水解；

(5)如果加入双氧水不足，或反应时间较短，亚铁离子不能完全转化成铁离子，产品中会混有硫酸亚铁晶体，检验Fe2+试剂可以是氯水，KSCN溶液、酸性高锰酸钾溶液等。

碱和铝、氧化铝均能反应，溶液中含有的含有金属的离子是偏铝酸根离子；

亚铁离子具有还原性，双氧水具有氧化性，加入双氧水是为了氧化亚铁离子成为铁离子，离子反应方程式为：，漂白液主要成分次氯酸钠、氯气、硝酸替代双氧水会引入新杂质，则此替代试剂为氧气，故答案为 A；

由表格可知，氢氧化铁的沉淀范围为，，镍离子的沉淀范围是，调节pH在的目的是除去铁离子，但是不沉淀镍离子；

操作a是过滤得到固体和滤液，c是蒸发浓缩得到晶体过滤得到，操作a、c中均需使用的仪器为玻璃棒，镍离子水解呈酸性，溶液始终保持溶液呈酸性可以抑制其水解；

如果加入双氧水不足，或反应时间较短，亚铁离子不能完全被氧化成铁离子，产品中混有绿矾；亚铁离子可以被氧化为铁离子，加入氧化剂即可验证，正确的方法是：取少量样品溶于蒸馏水，滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，则产品中含有亚铁离子。