Question

【題目】鎳是有機合成的重要催化劑．某化工廠有含鎳催化劑廢品主要成分是鎳，雜質是鐵、鋁單質及其化合物，少量難溶性雜質某學習小組設計如下流程利用含鎳催化劑廢品制備硫酸鎳晶體：

幾種難溶堿開始沉淀和完全沉淀的pH：

沉淀物	開始沉淀	完全沉淀

回答下列問題：

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替代的是 ______ ．

A.氧氣漂液氯氣硝酸

操作b調節溶液范圍為，其目的是 ______ ．

操作a和c需要共同的玻璃儀器是 ______ 上述流程中，防止濃縮結晶過程中水解的措施是 ______ ．

如果加入雙氧水量不足或“保溫時間較短”，對實驗結果的影響是 ______ 設計實驗證明產品中是否含“雜質”不考慮硫酸鎳影響： ______ ．

Answer 1

【答案】 A 除去 玻璃棒 調節溶液pH為 產品中混有綠礬 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，則產品中含有

【解析】

(1)根據廢料成分知，堿和鋁、氧化鋁反應，溶液中含有偏鋁酸根離子；

(2)根據數據表知，應將亞鐵離子轉化成鐵離子除去，加入雙氧水氧化亞鐵離子生成鐵離子，不引入新雜質．用漂白液(主要成分次氯酸鈉)、氯氣、硝酸替代雙氧水會引入新雜質．用氧氣替代雙氧水；

(3)調節溶液pH使Fe3+完全沉淀，使Ni2+不沉淀；

(4)過濾、蒸發都需要用玻璃儀器：玻璃棒，氫氧化鎳難溶于水，在結晶過程中，硫酸鎳可能水解，保持溶液較強酸性，抑制鎳離子水解；

(5)如果加入雙氧水不足，或反應時間較短，亞鐵離子不能完全轉化成鐵離子，產品中會混有硫酸亞鐵晶體，檢驗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，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、硝酸替代雙氧水會引入新雜質，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，調節pH在的目的是除去鐵離子，但是不沉淀鎳離子；

操作a是過濾得到固體和濾液，c是蒸發濃縮得到晶體過濾得到，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，或反應時間較短，亞鐵離子不能完全被氧化成鐵離子，產品中混有綠礬；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，則產品中含有亞鐵離子。