某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如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

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  • 解题思路:流程分析,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%).碱浸过滤得到固体加入酸浸过滤加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液PH使铁离子和铝离子全部沉淀,镍离子不沉淀,过滤后调节溶液PH2-3防止镍离子水解,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到NiSO4•7H2O晶体;

    (1)依据流程图分析判断,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NiSO4•7H2O;

    (2)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;

    (3)依据最后制备NiSO4•7H2O,防止引入其他杂志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;

    (4)依据氢氧化物沉淀的PH分析判断,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子后,调节溶液PH使铁离子全部沉淀,镍离子不沉淀得到较纯净的硫酸镍溶液;

    (5)调节溶液PH为酸性防止镍离子水解,减少镍离子的损失;

    (6)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.

    (1)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NiSO4•7H2O;,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过滤装置中的漏斗和蒸发浓缩溶液需要的蒸发皿,...

    点评:

    本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

    考点点评: 本题考查了物质分离的实验设计和方法应用,主要是利用溶液不同PH条件下离子沉淀的情况不同,控制溶液PH除去杂质离子,得到较纯净的硫酸镍溶液来制备硫酸镍晶体,同时考查了除杂原则不能引入新的杂质,铝及其化合物性质分析判断,题目难度中等.