[题目]硫酸镍晶体(NiSO47H2O)可用于电镀工业.可用含镍废催化剂为原料来制备.已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni.还含有Al.Fe的单质及其他不溶杂质.某小组通过查阅资料.设计了如下图所示的制备流程:已知: Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 .Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15(1)“碱浸过程中发生反应的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】硫酸镍晶体（NiSO47H2O）可用于电镀工业，可用含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al、Fe的单质及其他不溶杂质（不溶于酸碱）。某小组通过查阅资料，设计了如下图所示的制备流程：

已知： Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ，Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15

（1）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是_______________________________。

（2）操作a所用到的玻璃仪器有烧杯、________、________；操作c的名称为____________、____________、过滤、洗涤。

（3）固体①是______________；加H2O2的目的是（用离子方程式表示）_____________。

（4）调pH为2-3时所加的酸是________。

（5）操作b为调节溶液的pH，若经过操作b后溶液中c（Ni2＋）=2mol·L-1，当铁离子恰好完全沉淀溶液中c（Fe3＋）=1.0×10-5mol·L-1时，溶液中是否有Ni(OH)2沉淀生成？________（填“是”或“否”）。

（6）NiSO47H2O可用于制备镍氢电池（NiMH），镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型．NiMH中的M表示储氢金属或合金．该电池在放电过程中总反应的化学方程式是NiOOH+MH=Ni(OH)2+M，则NiMH电池充电过程中，阳极的电极反应式为_______。

【答案】 2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑ 漏斗玻璃棒蒸发浓缩冷却结晶不溶杂质 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 硫酸（H2SO4）否 Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O

【解析】（1）镍废样品中只有金属铝与强碱溶液发生反应生成偏铝酸盐和氢气，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑；正确答案：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑。

（2）操作a为过滤，用到玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；从溶液中得到硫酸镍晶体（NiSO47H2O），就需要制成高温时饱和溶液，然后再蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；正确答案：漏斗、玻璃棒；蒸发浓缩、冷却结晶。

（3）铁、镍溶于酸，只有杂质不溶于酸和碱，所以固体①是不溶杂质；溶液中存在有亚铁离子，加入H2O2的目的就是氧化亚铁离子变为铁离子，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；正确答案：不溶杂质；2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

（4）最后要得到NiSO47H2O，为了不引入杂质离子，最好加入硫酸调溶液的pH；正确答案：硫酸（H2SO4）。

（5）：已知 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ，Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15；根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-5×c3(OH-)=4.0×10-38, c3(OH-)=4.0×10-33 mol·L-1, c(OH-)=1.6×10-11 mol·L-1, Ni(OH)2的浓度商QC= c(Ni2+)×c2(OH-)=2×（1.6×10-11）2=5.12×10-22< Ksp[Ni(OH)2]=1.2×10-15，溶液中没有Ni(OH)2沉淀生成；正确答案：否。

（6）放电为原电池，充电为电解池，电解池阳极发生氧化反应，Ni(OH)2中Ni元素由+2价升高为NiOOH中的+3价，发生氧化反应，阳极的电极反应式为Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O；正确答案：Ni(OH)2 + OH- - e- = NiOOH + H2O。

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