某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、Al2O3、Fe及其他不溶于酸、堿的雜質(zhì)?,F(xiàn)用含鎳廢催化劑制備NiSO4?7H2O,其流程圖如圖:
常溫下,部分金屬化合物的K近似值如表所示:
化學(xué)式 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Ni(OH)2 |
NiCO3 |
Ksp |
10-17 |
10-38 |
10-34 |
10-15 |
10-5 |
回答下列問題:
(1)“堿浸”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al
2O
3+2OH
-═2
+H
2O和
。
(2)“凈化除雜”時需加入H
2O
2溶液,其作用是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
,然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀(鐵元素對應(yīng)離子濃度為1.0×10
-5mol?L
-1),此時溶液的pH為
3
3
(填計算所得數(shù)值)。
(3)“操作A”為
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)品。
(4)析出NiSO
4?7H
2O后的溶液中含有一定濃度的Ni
2+,為避免鎳的損失及其對環(huán)境造成的影響,可向析出NiSO
4?7H
2O后的溶液中加入Na
2CO
3固體,將Ni
2+轉(zhuǎn)化為NiCO
3沉淀。若溶液中含Ni
2+濃度為1.0mol?L
-1,欲使1L該溶液中的Ni
2+沉淀完全,則需要加入Na
2CO
3固體的質(zhì)量最少為
212
212
g(忽略溶液體積變化)。