Question

【题目】硫酸镍广泛应用于电镀、催化、医药等行业中，具有很高的经济价值。一种用含镍废催化剂(主要含、C，还含有铝、铁的单质及氧化物，和少量有机物)为原料制备的工艺流程如下：

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的如下：

沉淀物	开始沉淀时的	完全沉淀时的
	2.7	3.2
	7.6	9.7
	7.1	9.2

回答下列问题：

(1)滤液a中溶质的主要成分除外，还含有_________________(填化学式)。

(2)酸溶前需进行“热处理”的主要目的是____________；滤渣b主要成分是________(填化学式)。

(3)加入溶液时发生反应的离子方程式为_______；简述加入除杂的原理_______。

(4)操作d为________、过滤、洗涤、干燥；产品晶体中有时会混有少量，其原因可能是__________。(写出一点即可)

(5)取ag上述流程制得的硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水中，在不断搅拌下缓慢加入足量丁二酮肟溶液，再加入溶液调节溶液的在8~9，充分反应后，过滤、洗涤、烘干、称量得到红色固体质量为bg。发生反应的方程式为(红色)，已知相对分子质量为M，列式计算样品纯度为_________。

Answer 1

【答案】NaAlO2 除去其中的有机物 碳 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入，与氢离子反应，生成镍离子和水，使铁离子水解平衡向正向移动，产生氢氧化铁沉淀了，且没有引入新的杂质，达到除杂的效果； 蒸发浓缩、冷却结晶 说明部分Fe2+末被完全氧化，可能原因为H2O2的用量不足（或H2O2失效或保温时间不足）导致Fe2+末被氧化完全

【解析】

含镍废催化剂(主要含、C，还含有铝、铁的单质及氧化物，和少量有机物)加入氢氧化钠溶液进行碱溶，过滤得到滤液a偏铝酸钠等溶液除去铝，热处理以除去其中的有机物，所剩固体加入硫酸溶液酸溶得到滤渣b为碳；酸溶后的滤液再加入双氧水氧化将Fe2+氧化为Fe3+，再加入进行除杂，Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，与氢离子反应，生成镍离子和水，使铁离子水解平衡向正向移动，产生氢氧化铁沉淀；过滤得到滤渣c为Fe(OH)3；滤液通过操作d为蒸发浓缩、冷却结晶、、过滤、洗涤、干燥得到产品，据此分析。

含镍废催化剂(主要含、C，还含有铝、铁的单质及氧化物，和少量有机物)加入氢氧化钠溶液进行碱溶，过滤得到滤液a偏铝酸钠等溶液除去铝，热处理以除去其中的有机物，所剩固体加入硫酸溶液酸溶得到滤渣b为碳；酸溶后的滤液再加入双氧水氧化将Fe2+氧化为Fe3+，再加入进行除杂，Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，与氢离子反应，生成镍离子和水，使铁离子水解平衡向正向移动，产生氢氧化铁沉淀；过滤得到滤渣c为Fe(OH)3；滤液通过操作d为蒸发浓缩、冷却结晶、、过滤、洗涤、干燥得到产品。

(1)滤液a中溶质的主要成分除外，还含有NaAlO2；

(2)酸溶前需进行“热处理”的主要目的是除去其中的有机物；滤渣b主要成分是碳；

(3)加入溶液时发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入，与氢离子反应，生成镍离子和水，使铁离子水解平衡向正向移动，产生氢氧化铁沉淀，且没有引入新的杂质，达到除杂的效果；

(4)操作d为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；产品晶体中有时会混有少量，说明部分Fe2+末被完全氧化可能原因为H2O2的用量不足（或H2O2失效或保温时间不足）导致Fe2+末被氧化完全；

(5)根据反应(红色)可得生成的物质的量为mol，故ag上述流程制得的硫酸镍晶体样品中含有的质量为g，样品纯度为。