Question

【題目】堿式氧化(NiOOH)可用廢鎳催化劑(主要含Ni、Al，少量Cr、FeS等)來(lái)制備，其工藝流程如下：

回答下列問(wèn)題：

(1)“浸泡除鋁”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_____________________。

(2)“過(guò)濾1”用到的玻璃儀器________________________________________。

(3)已知該條件下金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表:

	開始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Ni2+	6.2	8.6
Fe2+	7.6	9.1
Fe3+	2.3	3.3
Cr3+	4.5	5.6

“調(diào)pH 1”時(shí)，溶液pH范圍為_______________；

(4)在空氣中加熱Ni(OH)2可得NiOOH，請(qǐng)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。

(5)在酸性溶液中CrO可以轉(zhuǎn)化成Cr2O，用離子方程式表示該轉(zhuǎn)化反應(yīng)__________，已知BaCrO4的Ksp=1.2×10-10，要使溶液中CrO沉淀完全(c(CrO)≦1×10-5mol·L1),溶液中鋇離子濃度至少為________mol·L1。

Answer 1

【答案】2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑ 燒杯、漏斗、玻璃棒 5.6～6.2 4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 1.2×10-5mol·L1

【解析】

由流程可知，廢鎳催化劑（主要含Ni、Al，少量Cr、FeS等）加氫氧化鈉堿浸，Al溶于氫氧化鈉溶液 2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，過(guò)濾得到固體含有Ni、Cr、FeS，加入稀硫酸酸浸溶解，溶液含有Ni2+、Fe2+、Cr2+，加入NaClO氧化亞鐵離子為鐵離子，加入Ni（OH）2調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+和Cr2+全部沉淀，鎳離子不沉淀，過(guò)濾后調(diào)節(jié)溶液pH得到Ni（OH）2沉淀，通過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌得到NiSO47H2O晶體，在加熱條件下與空氣反應(yīng)得到堿式氧化鎳（NiOOH），據(jù)此分析解答。

(1)“浸泡除鋁”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑。本小題答案為：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑。

(2) “過(guò)濾1”用到的玻璃儀器燒杯、漏斗、玻璃棒。本小題答案為：燒杯、漏斗、玻璃棒。

(3)加入Ni(OH)2調(diào)節(jié)溶液pH 1使Fe3+和Cr2+全部沉淀，鎳離子不沉淀，故pH范圍為5.66.2。本小題答案我為：5.66.2。

(4)在加熱條件下Ni(OH)2與空氣反應(yīng)得到堿式氧化鎳(NiOOH)，化學(xué)方程式為：4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O。本小題答案為：4Ni(OH)2+O24NiOOH+2H2O。

(5) 在酸性溶液中CrO可以轉(zhuǎn)化成Cr2O，根據(jù)原子守恒和電荷守恒，該反應(yīng)的離子方程式為：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。已知BaCrO4的Ksp=1.2×10-10，要使溶液中CrO42-沉淀完全(c(CrO72-)≦1×10-5mol·L1)，根據(jù)沉淀溶解平衡可知Ksp=，則1.2×10-10=1×10-5mol·L1×c(Ba2+)，則c(Ba2+)= 1.2×10-5mol·L1。本小題答案為：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O；1.2×10-5mol·L1。