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填空题 某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni，还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质（其他不溶杂质不与酸碱反应）。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法 91ExaM.org，以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+，不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下：
沉淀物
| Al（OH）3
| Fe（OH）3
| Fe（OH）2
| Ni（OH）2
|
开始沉淀的pH
| 4.1
| 1.7
| 7.6
| 7.0
|
完全沉淀的pH
| 5.2
| 3.2
| 9.5
| 9.2
|
回答下列问题：
（1）操作a为 。
（2）“碱浸”的目的是除去 （填化学式）。
（3）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
（4）NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化，可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式 。
②已知碱性镍氢电池总反应： H2+2NiOOH
2Ni（OH）2，写出该反应放电时正极反应式 。
（5）一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe（OH）2的溶度积
。
填空题 某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni，还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质（其他不溶杂质不与酸碱反应）。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法，以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+，不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下：
沉淀物
| Al（OH）3
| Fe（OH）3
| Fe（OH）2
| Ni（OH）2
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开始沉淀的pH
| 4.1
| 1.7
| 7.6
| 7.0
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完全沉淀的pH
| 5.2
| 3.2
| 9.5
| 9.2
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回答下列问题：
（1）操作a为 。
（2）“碱浸”的目的是除去 （填化学式）。
（3）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
（4）NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化，可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式 来源:91考试 网 。
②已知碱性镍氢电池总反应： H2+2NiOOH2Ni（OH）2，写出该反应放电时正极反应式 。
（5）一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe（OH）2的溶度积 。
本题答案：（1）过滤 （2分） （2）Al、Al
本题解析：
试题分析：（1）捏Ni、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质均不与碱反应，所以碱液浸后金属铝、氧化铝溶解，其它物质不溶，过滤即可除去，所以操作a是过滤。
（2）“碱浸”的目的是除去含镍废催化剂Al、Al2O3。
（3）由于前面加入了氧化剂双氧水，所以溶液中的亚铁离子被氧化生成了铁离子。根据表中数据可知，铁离子完全沉淀时的pH值是3.2，而Ni2＋开始沉淀时的pH值是7.0，因此操作b应该控制溶液的pH值为3.2≤pH＜7.0。
（4）①NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化，可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH，在反应中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。而Ni元素的化合价从＋2价升高到＋3价失去1个电子，所以还原剂硫酸镍与氧化剂次氯酸钠的物质的量之比是2:1，因此反应的离子方程式为2Ni2＋+ClO－+4OH－＝2NiOOH+Cl－+H2O。
②原电池中负极失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以正极得到电子，发生还原反应。根据方程式可知放电时氢气是还原剂失去电子，NiOOH是氧化剂得到电子，做正极，因此正极电极反应式为NiOOH + H2O + e－ = Ni（OH）2 + OH－。
③根据表中数据可知，氢氧化亚铁完全沉淀时的pH值是9.5，根据氢氧化亚铁的溶度积常数表达式Ksp＝c（Fe2＋）·c2（OH－），氢氧化亚铁的溶度积常数Ksp＝1.0×10-5 mol·L-1×（10－4.5mol/L）2＝1.0×10-14 mol3·L-3。
考点：考查物质制备工艺流程的有关判断、溶度积常数的有关计算与应用、氧化还原反应方程式的书写以及电极反应式的书写等
本题所属考点：【原电池原理】
本题难易程度：【困难】
Don't halloo till you are out of the wood. 未出险境，莫先高兴。 
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