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  【NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体.某工厂利用富含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)制备NiSO4•6H2O.其生产流程如图所示:①用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约1.5,搅拌30mi】

  NiSO4•6H2O是一种绿色易溶于水的晶体.某工厂利用富含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)制备NiSO4•6H2O.其生产流程如图所示:

  ①用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约1.5,搅拌30min,过滤.

  ②向滤液中滴入适量的Na2S,除去Cu2+、Zn2+,过滤.

  ③保持滤液在40℃左右,加入6%的H2O2.

  ④再在95℃的③中加入NaOH调节pH,除去铁和铬.

  ⑤在④的滤液中加入足量Na2CO3溶液,搅拌,得NiCO3沉淀.

  ⑥____.

  ⑦____.

  ⑧蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体.

  ⑨用少量乙醇洗涤并凉干.

  请完成以下填空:

  (1)步骤①中加入H2SO4后,需充分搅拌的目的是___.

  (2)步骤②除可观察到黑色沉淀外,还可嗅到臭鸡蛋气味,用离子方程式说明气体的产生:___.

  (3)步骤③中,在酸性条件下,H2O2使Fe2+转化为Fe3+的离子方程式为___,保持温度在40℃左右的原因是___.

  (4)已知:ⅰ.Ksp[Fe(OH)3]≈2.64×10-39、Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-32;

  ⅱ.溶液中离子浓度小于10-5mol/L时,可视为沉淀完全.25℃时,若沉淀E为Fe(OH)3和Cr(OH)3,步骤④中,应控制溶液的pH不小于___.

  (5)溶液C中溶质的主要成分是___.

  (6)确定步骤⑤中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是:___.

  (7)补充上述步骤⑥和⑦:

  ⑥___

  ⑦___

  (8)在步骤⑨,用乙醇洗涤的优点是什么?___

  (9)在制备过程中,除铁的方法有两种,一种如前述用H2O2作氧化剂,控制pH值2~4范围内生成氢氧化铁沉淀;另一种方法常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去.图是温度-pH值与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾钠稳定存在的区域(25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39).下列说法正确的是___(选填序号).

  a.FeOOH中铁为+2价

  b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10-29

  c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为:6Fe2++ClO3-+6H+═6Fe3++Cl-+3H2O

  d.工业生产中温度常保持在85~95℃生成黄铁矾钠,此时水体的pH约为1.2~1.8.

1回答
2020-05-08 19:50
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姜哲

  废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质),用硫酸溶解,再向滤液中滴入适量的Na2S,除去Cu2+、Zn2+,过滤,滤液A中含有Ni2+、Fe2+、Cr3+,加热H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再通过调节pH值使Cr3+、Fe3+都以氢氧化物的沉淀而除去,滤液B含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,再加碳酸钠得NiCO3沉淀,过滤、洗涤,然后用硫酸溶解,再加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4晶体.

  (1)步骤①中加入H2SO4后,需充分搅拌,增大接触面积,加快反应速率、提高浸出率,

  故答案为:加快反应速率、提高浸出率;

  (2)用硫酸酸化后的溶液中含有氢离子,再加入硫化钠溶液生成硫化氢,反应离子方程式为:2H++S2-=H2S↑,

  故答案为:2H++S2-=H2S↑;

  (3)H2O2使Fe2+转化为Fe3+的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,保持温度在40℃左右的原因是:减少过氧化氢的分解,

  故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;减少过氧化氢的分解;

  (4)氢氧化铁溶度积小于Cr(OH)3的溶度积,说明氢氧化铁更难溶,Cr3+沉淀完全时,Fe3+已经完全沉淀,根据Ksp[Cr(OH)3]≈1.0×10-32,可知溶液中c(OH-)=31.0×10

2020-05-08 19:53:45

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