NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣（除含镍外，还含有：Cu、Zn、Fe、Cr等元素的化合物杂质）为原料获得。有关工艺流程如下：
（1）往废渣中加H2SO4酸漫，要充分搅拌，其目的是 。
（2）加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质，请写出除去Cu2+的离子方程式 。
（3）加6%的H2O2时，温度不能过高，其目的是 。
（4）除铁方法：用H2O2充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范围内生成氢氧化铁沉淀。在上述方法中，氧化剂可用NaClO3代替，用NaClO3氧化Fe2+的离子方程式为 。
（5）上述流程中滤液III的溶质的主要成分是： 。
（6）操作I包括以下过程：过滤，用H2SO4溶解， 、 、过滤、洗涤获得产品。
（16分）（1）加快反应速率或提高浸出率（合理的给分） （2分）
（2）S2ˉ+Cu2+=CuS↓（2分）
（3）减少（防止）过氧化氢的分解 （2分）
（4）6Fe2++ClO3ˉ+6H+=6Fe3++Clˉ+3H2O（2分）
（5）Na2SO4、NiSO4 （4分，漏选得2分，错选不给分）
（6）蒸发浓缩 冷却结晶（4分）
【解析】
试题分析：（1）根据化学反应速率的影响因素及规律可知，充分搅拌的目的是加快废渣中的镍单质等与硫酸反应的速率，提高镍元素的浸出率；（2）Na2S是可溶性盐，溶于水时电离出S2ˉ，S2ˉ与Cu2+易反应生成CuS沉淀；（3）过氧化氢是绿色氧化剂，其目的是将Fe2+完全氧化为Fe3+，且不引入新的杂质，但是H2O2不稳定，受热易分解为水和氧气，因此温度不能过高；（4）NaClO3是可溶性盐，NaOH是强碱，根据题意可知，Fe2+是还原剂，ClO3ˉ是氧化剂，Fe3+是氧化产物，还原产物是Clˉ，而不是Cl2，因为碱性溶液不能大量存在Cl2，根据铁元素化合价升高总数等于氯元素化合价降低总数，电荷守恒、原子守恒原理可得反应式：6Fe2++ClO3ˉ+6H+=6Fe3++Clˉ+3H2O；（5）读图可知，加Na2S的目的是除去铜、锌等杂质，加H2O2、NaOH的目的是除去铁等杂质，加Na2CO3的目的是除去铬等杂质，因此推断滤液1的主要成分是NiSO4、FeSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，滤液II的主要成分是NiSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，滤液III的主要成分是NiSO4、Na2SO4；（6）从NiSO4、Na2SO4及硫酸的混合溶液中制取NiSO4•6H2O晶体，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等过程。
考点：考查物质制备型工艺流程大题，涉及解释操作的目的、除杂实质、温度控制的原因、滤液主要成分、晶体制备的基本操作等知识。
计算高手系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
（14分）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
回答下列问题：
⑴ 操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
⑵ “碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
⑶“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
⑷ 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
⑸“调pH为2~3”的目的是 。
⑹ 产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 。
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科目：高中化学 来源：2010年江苏省高二下学期期末考试化学 题型：实验题
（14分）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：
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沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
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pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
9.2 |
回答下列问题：
⑴ 操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
⑵ “碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
⑶“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
⑷ 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
⑸“调pH为2~3”的目的是 。
⑹ 产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 。
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科目：高中化学 来源： 题型：
（14分）某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
回答下列问题：
⑴ 操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
⑵ “碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
⑶“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
⑷ 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
⑸“调pH为2~3”的目的是 。
⑹ 产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 。
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科目：高中化学 来源： 题型：
某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。
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部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下：
| 沉淀物 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
| Al(OH)3 | 3.8 | 5.2 |
| Fe(OH)3 | 2.7 | 3.2 |
| Fe(OH)2 | 7.6 | 9.7 |
| Ni(OH)2 | 7.1 | 9.2 |
回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 ▲ 。
（2）“碱浸”过程中发生的离子方程式是 ▲ ， ▲ 。
（3）“酸浸”时所加入的酸是 ▲ （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 ▲ 。
（4） 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 ▲ 。
（5）“调pH为2~3”的目的是 ▲ 。
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是 ▲ 。
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