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某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO₄•7H₂O）：

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：

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

回答下列问题：
（1）“碱浸”中NaOH的作用除了除去油脂以外，还有
溶解铝及其氧化物
溶解铝及其氧化物
。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式
A
l
O
-
2
+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓
A
l
O
-
2
+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓
。
（2）“滤液②”中含有的金属离子是
Ni²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺
Ni²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺
。
（3）“转化”中可替代H₂O₂的物质是
O₂或空气
O₂或空气
。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即
，“滤液③”中可能含有的杂质离子为
Fe³⁺
Fe³⁺
。
（4）利用上述表格数据，计算Ni（OH）₂的K_sp=
1.0×10^-15.6
1.0×10^-15.6
。如果“转化”后的溶液中Ni²⁺浓度为1.0mol•L^-1，则“调pH”应控制的pH范围是
3.2≤pH＜6.7
3.2≤pH＜6.7
。
（5）将分离出硫酸镍晶体后的母液收集，循环使用，其意义是
提高镍的回收率
提高镍的回收率
。

【答案】溶解铝及其氧化物；

+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓；Ni²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺；O₂或空气；Fe³⁺；1.0×10^-15.6；3.2≤pH＜6.7；提高镍的回收率

【解答】

【点评】

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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：10引用：1难度：0.5

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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：

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

在“除杂”步骤中，为除去Fe³⁺和Al³⁺，溶液的pH最大值应小于

，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K_sp[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

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