【題目】NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等?捎呻婂儚U渣(除含鎳外,還含有CuZn、FeCr等雜質(zhì))為原料獲得。工藝流程如下圖:

請回答下列問題:

1)用稀硫酸溶解廢渣時,為了提高浸取率可采取的措施有_______(任寫一點)。

2)向濾液中滴入適量的Na2S溶液,目的是除去Cu2+、Zn2+,寫出除去Cu2+的離子方程式________。

3)在40 ℃左右,用6%H2O2氧化Fe2+,再在95 ℃時加入NaOH調(diào)節(jié)pH,除去鐵和鉻。此外,還常用NaClO3作氧化劑,在較小的pH條件下水解,最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉(OH)12]沉淀除去。如圖是溫度—pH與生成的沉淀關(guān)系圖,圖中陰影部分是黃鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域[已知25 ℃時,Fe(OH)3Ksp=2.64×10-39]。下列說法正確的是_______(選填序號)。

aFeOOH中鐵為+2

b.若在25 ℃時,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4時除去鐵,此時溶液中c(Fe3+)=264×10-29

c.用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+的離子方程式為:6Fe2++Cl+6H+6Fe3++Cl-+3H2O

d.工業(yè)生產(chǎn)中常保持在85~95 ℃生成黃鐵礬鈉,此時水體的pH1.2~1.8

4)上述流程中濾液的主要成分是_______。

5)確定步驟四中Na2CO3溶液足量,碳酸鎳已完全沉淀的簡單實驗方法是_______

6)操作的實驗步驟依次為(實驗中可選用的試劑:6 mol·L-1H2SO4溶液、蒸餾水、pH試紙)

___________;

___________

蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾得NiSO4·6H2O晶體;

用少量乙醇洗滌NiSO4·6H2O晶體并晾干。

【答案】加熱或攪拌或增大硫酸濃度等 Cu2++S2-CuS↓ cd NiSO4 上層清液呈無色 過濾,并用蒸餾水洗凈沉淀 向沉淀中加6 mol·L-1H2SO4溶液,直至恰好完全溶解

【解析】

廢渣(除含鎳外,還含有Cu、ZnFe、Cr等元素的化合物雜質(zhì)),在硫酸溶解調(diào)節(jié)pH后過濾后除去不溶于鐵離子,濾液含有二價鐵離子、三價鉻離子、銅離子、鋅離子等雜質(zhì),加入硫化鈉可除去銅離子、鋅離子,然后加H2O2是將二價鐵氧化成三價鐵,再通過調(diào)節(jié)pH24使三價鐵和三價鉻都以氫氧化物的沉淀而除去,濾液含有可溶性硫酸鹽,為Na2SO4、NiSO4,再加碳酸鈉沉淀二價鎳,過濾、洗滌,然后與硫酸反應(yīng)生成NiSO4晶體;

1)攪拌固體和液體的混合物,升高溫度、增大濃度等,可加快反應(yīng)速率;

2)加Na2S,易生成CuS沉淀;

3a.根據(jù)化合價的代數(shù)和為零分析;

bpH=4cOH-=1×10-10 molL-1,根據(jù)Ksp計算鐵離子的濃度;

c.用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+生成鐵離子和氯離子;

d.根據(jù)圖象判斷生成黃鐵礬鈉的條件;

4)經(jīng)過加入Na2S、H2O2、NaOH后可除去CuZn、FeCr等化合物的雜質(zhì),濾液中含有可溶性硫酸鹽;

5)含有Ni2+的溶液顯綠色;

6)向含有NiSO4溶液中加碳酸鈉,得到NiCO3沉淀,過濾、洗滌,向沉淀中加硫酸溶解,得到NiSO4溶液,再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等操作得NiSO46H2O晶體。

1)提高浸取率可采取將廢渣粉碎、加熱、攪拌以及增大硫酸濃度等措施;

2)滴加Na2S溶液會生成CuS沉淀,離子反應(yīng)式為:Cu2++S2-CuS↓;

3aFeOOH中鐵是+3價,a錯誤;

b.pH=4,c(OH-)=1×10-10mol·L-1,c(Fe3+)==2.64×10-9mol·L-1,b錯誤。

c項符合電荷守恒、得失電子守恒等守恒關(guān)系,也符合反應(yīng)的酸堿性,c正確;

d.觀察圖象可知d正確;

故答案選cd;

4)濾液之前已將Cu、ZnFe除去,所以濾液中主要含有NiSO4;

5)由于Ni2+的水溶液為綠色,所以可通過觀察濾液的顏色來判斷碳酸鎳是否完全沉淀;若沉淀完全,上層清液為無色;

6)將NiCO3沉淀轉(zhuǎn)化為NiSO4,要先通過過濾,并用蒸餾水洗凈沉淀,再向沉淀中加6 mol/LH2SO4溶液,直至恰好完全溶解,之后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知NO2N2O4可以相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)N2O4(g) H<0,F(xiàn)將一定量NO2N2O4的混合氣體通入體積為2L的恒溫密閉容器中,反應(yīng)物濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。

1)圖中共有兩條曲線XY,其中表示NO2濃度隨時間變化的曲線是___a、b、cd四個點中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點是___。

2)前10min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=___mol·L-1·min-1

3)①據(jù)圖分析,在25min時采取的措施是___(填序號)。

A.加入催化劑 B.縮小容器體積

C.加入一定量的NO2 D.加入一定量的N2O4

②若在35 min時,保持溫度不變,快速縮小容器的體積至1L,氣體的顏色變化過程是___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)下列物理量不再變化時,表明反應(yīng):As)+2BgCg)+Dg)已達(dá)平衡的是(

A. 混合氣體的壓強(qiáng)B. 混合氣體密度

C. A的物質(zhì)的量濃度保持不變D. 氣體總物質(zhì)的量保持不變

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【題目】可逆反應(yīng)Aa BC2 Da為化學(xué)計量數(shù)),已知B、CD為氣態(tài)物質(zhì)。反應(yīng)過程中,當(dāng)其他條件不變時,C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是

A.T2T1,p2p1

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

C.a2,則A為液態(tài)或固態(tài)物質(zhì)

D.增加B的物質(zhì)的量,該反應(yīng)的H增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】錫酸鈉用于制造陶瓷電容器的基體、顏料和催化劑。工業(yè)上以錫碲渣(主要含Na2SnO3Na2TeO3)為原料,制備錫酸鈉的工藝流程圖如下,請回答下列問題:

已知:錫酸鈉(Na2SnO3)和亞碲酸鈉(Na2TeO3)均易溶于堿。

(1)“堿浸過程中,錫碲浸出率與溶液中游離堿質(zhì)量濃度關(guān)系如圖所示,則最理想的質(zhì)量濃度為__________,理由是______________。

(2)如圖反映的是除碲過程中反應(yīng)溫度對碲脫除率的影響關(guān)系,70℃后隨溫度升高碲脫除率下降的原因可能是______________。

(3)“除碲反應(yīng)的離子方程式為_________________。

(4)溶析結(jié)晶回到堿浸的物質(zhì)除燒堿外,主要還有_____________(寫化學(xué)式)。

(5)“溶析結(jié)晶母液中還含有少量SbO43-,可用錫片將Sb置換出來,錫轉(zhuǎn)化成最高價含氧酸鹽,寫出反應(yīng)的離子方程式___________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示是探究鐵發(fā)生腐蝕的裝置圖。發(fā)現(xiàn)開始時U形管左端紅墨水水柱下降,一段時間后U形管左端紅墨水水柱又上升。下列說法中不正確的是( )

A.開始時發(fā)生的是析氫腐蝕

B.一段時間后發(fā)生的是吸氧腐蝕

C.兩種腐蝕負(fù)極的電極反應(yīng)式均為Fe-2e-=Fe2+

D.析氫腐蝕的總反應(yīng)式為2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖是一些常見有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,關(guān)于反應(yīng)①~⑦的說法不正確的是(

A. 只有反應(yīng)③是氧化反應(yīng)B. 反應(yīng)①是消去反應(yīng)

C. 只有反應(yīng)②是加成聚合反應(yīng)D. 反應(yīng)④⑤⑥⑦是取代反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】電鍍行業(yè)產(chǎn)生的酸性含鉻廢水對環(huán)境有污染,其中所含的Cr(VI)是主要污染物,可采用多種方法處理將其除去,查閱資料可知: 常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的 pH 如下表:

陽離子

Fe3+

Fe2+

Cr3+

開始沉淀的 pH

1.9

7.0

4.3

沉淀完全的 pH

3.2

9.0

5.6

I.腐蝕電池法

(1)向酸性含鉻廢水中投放廢鐵屑和焦炭,利用原電池原理還原 Cr(VI)。下列關(guān)于鐵屑的說法中正確的是______________(填字母序號)。

a.作原電池的正極 b.在反應(yīng)中作還原劑 c.鐵屑生成 Fe3+可以進(jìn)一步還原

II.電解還原法

向酸性含鉻廢水中加入適量NaCl固體,以Fe為電極電解,經(jīng)過一段時間,有Cr(OH)3Fe(OH)3沉淀生成排出,從而使廢水中鉻含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。裝置如下圖所示。

(2)B極連接電源的___________極;

(3)電解開始時,B 極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)為2H++2e-= H2,此外還有少量B極上直接放電,該反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 _______________。

(4)①酸性環(huán)境可以促使的轉(zhuǎn)化,寫出對應(yīng)的離子方程式:__________________;

②寫出酸性環(huán)境中 Fe2+還原的離子方程式_______________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2NO2,一定條件下使反應(yīng)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下所示。

A. 反應(yīng)在c 點達(dá)到平衡狀態(tài)

B. 反應(yīng)物濃度:點小于

C. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量

D. 時,SO2的轉(zhuǎn)化率:段小于

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