(14分)某化学小组通过查阅资料,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。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有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沉淀时的pH如下:
(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是
(2)“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式)。
(3)加入H2O2时发生反应的离子方程式为
(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是
(5)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeS04·7H20),其原因可能是 (写出一点即可)。
(6)NiS04·7H20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。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M=NiOOH+MH,则NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为 。
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)
(1)放电时:正极的电极反应式是,电解液中H2SO4的浓度将变________,当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按上图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成__________,B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将____________。
如图为以惰性电极进行电解:
(1)写出B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式:
A:________________________________,B:________________________________,
总反应方程式:________________________。
C:________________________________, D:________________________________,
总反应方程式:___________________________。
(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为__________________。
将0.1mol的铁铝混合物溶于100mL 2mol/L硫酸溶液中,然后再滴加1mol/LNaOH溶液。请回答:
(1) 若在滴加NaOH溶液过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。最初加入V1mLNaOH溶液的作用是_________________________;
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Fe2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL。
(3)若V1=160mL,则金属混合物中n(Fe)=mol V3=mL;(写出第(2)题的解题过程)
(11分)铝土矿的主要成分是Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质,按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。回答下列问题:
(1)沉淀物的化学式分别是:a;d ;f 。
(2)溶液b中所含的金属阳离子是;溶液c中所含的酸根离子是。
(3)加入的试剂A是,通入的气体B是,能否将B换成A?其理由是。
向FeCl3溶液中加入ag铜粉,搅拌使之全部溶解,再向其中加入 bg铁粉,充分反应后过滤得滤渣 cg,若已知 a>b>c,则 c克滤渣是_________。溶液中存在的阳离子是____ ________。