鎳氫電池是一種新型綠色電池，利用廢舊鎳氫電池的金屬電極芯[主要成分為Ni（OH）2、Co（OH）2及少量鐵、鋁的氧化物等]生產(chǎn)硫酸鎳、碳酸鈷的工藝流程如圖。
已知：部分金屬陽離子以氫氧化物的形式沉淀時溶液的pH見表：
| 金屬陽離子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Ni2+ | Co2+ |
| 開始沉淀時pH | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 6.2 | 7.15 |
| 完全沉淀時pH（金屬陽離子濃度＜10-5mol?L-1） | 9.0 | 3.2 | 4.7 | 9.2 | 9.15 |
（1）步驟①用稀硫酸浸取金屬電極芯前，提高浸取率方法
適當增加硫酸濃度，將電極芯粉碎
適當增加硫酸濃度，將電極芯粉碎
（寫兩種）。（2）沉淀A的主要成分
Al（OH）3、Fe（OH）3
Al（OH）3、Fe（OH）3
步驟②調(diào)pH的范圍為 4.7≤pH＜6.2
4.7≤pH＜6.2
。（3）將“母液1”的pH調(diào)至3～4，再加入NaClO，NaClO的作用是
將Co2+氧化為Co3+，從而使其容易形成沉淀，與母液分離
將Co2+氧化為Co3+，從而使其容易形成沉淀，與母液分離
。（4）步驟④離子方程式
4H++H2O2+2Co（OH）3=2Co2++O2+6H2O
4H++H2O2+2Co（OH）3=2Co2++O2+6H2O
，若用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能達到目的，從環(huán)保角度分析不采用鹽酸的原因：實驗過程中會生成氯氣，污染環(huán)境
實驗過程中會生成氯氣，污染環(huán)境
。（5）步驟⑤中“母液3”與NaHCO3溶液反應(yīng)的離子方程式為
Co2++2=CoCO3↓+H2O+CO2↑
HCO
-
3
Co2++2=CoCO3↓+H2O+CO2↑
。HCO
-
3
【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】適當增加硫酸濃度，將電極芯粉碎；Al（OH）3、Fe（OH）3；4.7≤pH＜6.2；將Co2+氧化為Co3+，從而使其容易形成沉淀，與母液分離；4H++H2O2+2Co（OH）3=2Co2++O2+6H2O；實驗過程中會生成氯氣，污染環(huán)境；Co2++2=CoCO3↓+H2O+CO2↑
HCO
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3
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：6引用：2難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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