硫酸镍晶体主要用于电镀工业。一种以废油脂加氢镍化剂（主要含Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质）制备硫酸镍晶体的工艺流程如图。
说明：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
| 金属离子 | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
| 开始沉淀时（c=0.01mol•L-1）的pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
| 沉淀完全时（c=1.0×10-5mol•L-1）的pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是
除去油脂、SiO2和Al 和 Al2O3
除去油脂、SiO2和Al 和 Al2O3
。为回收金属，用稀硫酸将“滤液”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式Al（OH）4-+H+=Al（OH）3↓+H2O
Al（OH）4-+H+=Al（OH）3↓+H2O
。（2）酸浸过程中Ni浸出率（溶液中某金属元素的质量/固体样品某元素的起始质量）随反应温度的变化如图所示。当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni（OH）2含量增大，其原因是
随着温度升高，Ni2+的水解程度增大（浸出渣中Ni（OH）2含量增大，导致镍的浸出率降低
随着温度升高，Ni2+的水解程度增大（浸出渣中Ni（OH）2含量增大，导致镍的浸出率降低
。
（3）利用上述表格数据，计算Ni（OH）2的Ksp=
1.0×10-15.6
1.0×10-15.6
。（列出计算式）（4）已知硫酸镍的溶解度曲线随温度的升高而增大，除杂后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol•L-1，请设计流程中“一系列操作”的实验方案：
向滤液中加入适量30%H2O2，使其充分反应，再用1.0mol•L-1NaOH溶液调节溶液的pH值，在3.2～6.2之间，过滤除去滤渣；将滤液蒸发浓缩、冷却结晶
向滤液中加入适量30%H2O2，使其充分反应，再用1.0mol•L-1NaOH溶液调节溶液的pH值，在3.2～6.2之间，过滤除去滤渣；将滤液蒸发浓缩、冷却结晶
，过滤，洗涤，干燥，得到硫酸镍晶体。（实验中必须选用的试剂：30%H2O2、1.0mol•L-1NaOH溶液）（5）测定所制备的NiSO4•7H2O的纯度，进行如下实验：称取2.8666g样品，配制成100.00mL溶液。准确量取配制的溶液20.00mL，用0.1000mol•L-1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定Ni2+（离子方程式为Ni2++H2Y2-═NiY2-+2H+），消耗EDTA标准溶液18.60mL。则NiSO4•7H2O纯度为
91.18%
91.18%
。（写出计算过程）【考点】制备实验方案的设计．
【答案】除去油脂、SiO2和Al 和 Al2O3；Al（OH）4-+H+=Al（OH）3↓+H2O；随着温度升高，Ni2+的水解程度增大（浸出渣中Ni（OH）2含量增大，导致镍的浸出率降低；1.0×10-15.6；向滤液中加入适量30%H2O2，使其充分反应，再用1.0mol•L-1NaOH溶液调节溶液的pH值，在3.2～6.2之间，过滤除去滤渣；将滤液蒸发浓缩、冷却结晶；91.18%
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：31引用：1难度：0.6
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
