问题 问答题

NiSO4-6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得.操作步骤如下:

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,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃加入NaOH调节pH,除去铁和铬.

④在③的滤液中加入足量Na2CO3溶液,搅拌,得NiCO3沉淀.

⑤______.

⑥______.

⑦蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体.

⑧用少量乙醇洗涤并凉干.

(1)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:______.

(2)步骤③中,加6%的H2O2时,温度不能过高,其原因是______.

(3)除铁方法有两种,一是用H2O2作氧化剂,控制pH在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(SO44(OH)12]沉淀除去.右图是温度-pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域(已知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++Cl

O-3
+6H+═6Fe3++Cl-+3H2O

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

(4)确定步骤④中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是______.

(5)补充上述步骤⑤和⑥(可提供的试剂有6mol/L的H2SO4溶液、蒸馏水、pH试纸).

答案

(1)滴入适量的Na2S,生成臭鸡蛋气味气体,应为H2S,反应的离子方程式为S2-+2H+═H2S↑,

故答案为:S2-+2H+═H2S↑;

(2)温度较高时,H2O2分解,加6%的H2O2时,温度不能过高,故答案为:减少过氧化氢的分解;

(3)a.FeOOH中铁为+3价,故a错误;

b.pH=4,C(OH-)=1×10-10mol/L,已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39,则c(Fe3+)=2.64×10-9,故b错误;

c.ClO3-在酸性条件下具有强氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应,

反应的离子方程式为6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O,故c正确;

d.由图象可知,生成黄铁矾钢所需要的合适温度为85℃~95℃,pH约为1.2~1.8,故d正确,故答案为:cd;

(4)Ni2+水溶液有颜色,可通过判断上清液是否无色判断是否洗涤干净,故答案为:上层清液呈无色;

(5)④得到NiCO3沉淀之后应,应先过滤、洗涤,然后与硫酸反应生成NiSO4,所以操作步骤为:

⑤过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次直至流出液用pH试纸检验呈中性;

⑥向沉淀中加6 mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解.

故答案为:⑤过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次直至流出液用pH试纸检验呈中性;

⑥向沉淀中加6 mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解.

单项选择题
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