Question

【題目】某化學小組通過查閱資料，設計了如圖所示的方法以含鎳廢催化劑為原料來制備NiSO47H2O．已知某化工廠的含鎳廢催化劑主要含有Ni，還含有Al（31%）、Fe（1.3%）的單質及氧化物，其他不溶雜質（3.3%）．

部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時的pH如表：

沉淀物	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Al（OH）3	3.8	5.2
Fe（OH）3	2.7	3.2
Fe（OH）2	7.6	9.7
Ai（OH）2	7.1	9.2

（1）“堿浸”過程中發生反應的離子方程式是
（2）“酸浸”時所加入的酸是（填化學式）．
（3）加入H2O2時發生反應的離子方程式為
（4）操作b為調節溶液的pH，你認為pH的調控范圍是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑、Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2O
（2）H2SO4
（3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
（4）3.2≤PH＜7.1
【解析】解：（1））“堿浸”過程中是為了除去鋁及其氧化物，鋁是兩性元素和強堿反應，氧化鋁是兩性氧化物和強堿反應，鎳單質和鐵及其氧化物不和堿反應達到除去鋁元素的目的，反應的離子方程式為：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑、Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2O，所以答案是：2Al+2OH﹣+2H2O═2AlO2﹣+3H2↑、Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+3H2O；（2）“酸浸”時主要是溶解鎳金屬和鐵單質及其氧化物，依據制備 目的是得到NiSO47H2O，加入的酸不能引入新的雜質，所以需要加入硫酸進行酸浸，
所以答案是：H2SO4；（3）過氧化氫具有強氧化性，可與亞鐵離子發生氧化還原反應，反應的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，
所以答案是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；（4）依據圖表中沉淀需要的溶液pH，加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子后，調節溶液pH使鐵離子全部沉淀，鎳離子不沉淀得到較純凈的硫酸鎳溶液，pH應在3.2﹣7.1間，
所以答案是：3.2≤PH＜7.1．