Question

【題目】鎳是有機(jī)合成的重要催化劑．某化工廠有含鎳催化劑廢品主要成分是鎳，雜質(zhì)是鐵、鋁單質(zhì)及其化合物，少量難溶性雜質(zhì)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下流程利用含鎳催化劑廢品制備硫酸鎳晶體：

幾種難溶堿開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH：

沉淀物	開(kāi)始沉淀	完全沉淀

回答下列問(wèn)題：

溶液中含金屬元素的離子是 ______ ．

用離子方程式表示加入雙氧水的目的 ______ 雙氧水可以用下列物質(zhì)替代的是 ______ ．

A.氧氣漂液氯氣硝酸

操作b調(diào)節(jié)溶液范圍為，其目的是 ______ ．

操作a和c需要共同的玻璃儀器是 ______ 上述流程中，防止?jié)饪s結(jié)晶過(guò)程中水解的措施是 ______ ．

如果加入雙氧水量不足或“保溫時(shí)間較短”，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是 ______ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)品中是否含“雜質(zhì)”不考慮硫酸鎳影響： ______ ．

Answer 1

【答案】 A 除去 玻璃棒 調(diào)節(jié)溶液pH為 產(chǎn)品中混有綠礬 取少量樣品溶于蒸餾水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若溶液紫色褪去，則產(chǎn)品中含有

【解析】

(1)根據(jù)廢料成分知，堿和鋁、氧化鋁反應(yīng)，溶液中含有偏鋁酸根離子；

(2)根據(jù)數(shù)據(jù)表知，應(yīng)將亞鐵離子轉(zhuǎn)化成鐵離子除去，加入雙氧水氧化亞鐵離子生成鐵離子，不引入新雜質(zhì)．用漂白液(主要成分次氯酸鈉)、氯氣、硝酸替代雙氧水會(huì)引入新雜質(zhì)．用氧氣替代雙氧水；

(3)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+完全沉淀，使Ni2+不沉淀；

(4)過(guò)濾、蒸發(fā)都需要用玻璃儀器：玻璃棒，氫氧化鎳難溶于水，在結(jié)晶過(guò)程中，硫酸鎳可能水解，保持溶液較強(qiáng)酸性，抑制鎳離子水解；

(5)如果加入雙氧水不足，或反應(yīng)時(shí)間較短，亞鐵離子不能完全轉(zhuǎn)化成鐵離子，產(chǎn)品中會(huì)混有硫酸亞鐵晶體，檢驗(yàn)Fe2+試劑可以是氯水，KSCN溶液、酸性高錳酸鉀溶液等。

堿和鋁、氧化鋁均能反應(yīng)，溶液中含有的含有金屬的離子是偏鋁酸根離子；

亞鐵離子具有還原性，雙氧水具有氧化性，加入雙氧水是為了氧化亞鐵離子成為鐵離子，離子反應(yīng)方程式為：，漂白液主要成分次氯酸鈉、氯氣、硝酸替代雙氧水會(huì)引入新雜質(zhì)，則此替代試劑為氧氣，故答案為 A；

由表格可知，氫氧化鐵的沉淀范圍為，，鎳離子的沉淀范圍是，調(diào)節(jié)pH在的目的是除去鐵離子，但是不沉淀鎳離子；

操作a是過(guò)濾得到固體和濾液，c是蒸發(fā)濃縮得到晶體過(guò)濾得到，操作a、c中均需使用的儀器為玻璃棒，鎳離子水解呈酸性，溶液始終保持溶液呈酸性可以抑制其水解；

如果加入雙氧水不足，或反應(yīng)時(shí)間較短，亞鐵離子不能完全被氧化成鐵離子，產(chǎn)品中混有綠礬；亞鐵離子可以被氧化為鐵離子，加入氧化劑即可驗(yàn)證，正確的方法是：取少量樣品溶于蒸餾水，滴加酸性高錳酸鉀溶液，若溶液紫色褪去，則產(chǎn)品中含有亞鐵離子。