【題目】某化學工廠產(chǎn)生的酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等離子。綜合利用該酸洗廢液的工藝流程如下:
已知:①Ni2+與足量氨水的反應(yīng)為:Ni2++6NH3 [Ni(NH3)6]2+
②金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH表③Ksp(CaF2)=410-11
Fe3+ | Ni2+ | Cr3+ | |
開始沉淀 | 1.5 | 6.7 | 4.0 |
沉淀完全 | 3.4 | 9.5 | 6.9 |
回答下列問題:
(1)再生酸中主要含有硝酸,采取減壓蒸餾的原因是_______________________
(2)渣1的主要成份為______(填化學式)
(3)轉(zhuǎn)化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________
(4)用平衡移動的原理解釋沉鎳的原理_____________________________
(5)渣3的主要成分為氫氧化鈣和_______________ 、_________________(填化學式)
(6)國家排放標準要求c(F-)≤3.8 mgL-1。殘液中殘留的Ca2+濃度至少應(yīng)為_____mgL-1
【答案】降低蒸餾溫度,以減少硝酸的分解 Fe(OH)3 5H++Cr2O72﹣+3HSO3﹣=2Cr3++3SO42﹣+4H2O Ni3++6NH3 [Ni(NH3)6],加入S2-與Ni3+結(jié)合生成沉淀,促使上述平衡逆向移動 CaSO4 CaF2 40
【解析】
酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-,加入濃硫酸減壓蒸餾,可以使低沸點的酸硝酸揮發(fā)出來;Fe3+完全沉淀的PH為3.4,所以加入氧化鐵調(diào)節(jié)PH為3.5,可分離出Fe(OH)3;NaHSO3具有還原性,加入NaHSO3把具有氧化性的Cr2O72-還原為Cr3+;加入足量氨水Cr3+生成Cr(OH)3析出,Ni2+與足量氨水反應(yīng)生成[Ni(NH3)6]2+,沉鎳是把[Ni(NH3)6]2+轉(zhuǎn)化為NiS沉淀;最后溶液中有大量F-,加入石灰漿可生成CaF2沉淀。
(1)HNO3易分解,采取減壓蒸餾的目的為降低蒸餾的溫度以減少硝酸的分解;
(2)Fe3+完全沉淀的pH為3.4,所以加入氧化鐵調(diào)節(jié)pH為3.5,析出的濾渣1的主要成份為Fe(OH)3;
(3) NaHSO3與Cr2O72-發(fā)生轉(zhuǎn)化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3HSO3-+Cr2O72-+5H+= 2Cr3++ 3SO42-+4H2O;
(4)沉鎳時Ni3++6NH3=[Ni(NH3)6],加入S2-與Ni3+結(jié)合生成沉淀,促使上述平衡逆向移動,[Ni(NH3)6]2+轉(zhuǎn)化為NiS沉淀,離子方程式為:[Ni(NH3)6]2++S2-=NiS↓+6NH3;
(5)由于溶液含有F-,濾渣3的主要成分為CaSO4、Ca(OH)2和CaF2;
(6)已知Ksp(CaF2)=4×10-11,國家排放標準要求c(F-)≤3.8 mgL-1,即c(F-)≤mol/L,殘液中殘留的Ca2+濃度至少應(yīng)為=10-3mol/L=10-3mol/L×40g/mol=40 mgL-1。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中,鐵元素被氧化的是
A. FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑ B. Fe+H2S04=FeS04+H2↑
C. FeO+2HCl=FeCl2+H20 D. Fe203+3CO2Fe+3C02
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某課外活動小組進行Fe(OH)3膠體的制備實驗并檢驗其相關(guān)性質(zhì)。
(1)若向裝有飽和FeCl3溶液的燒杯中分別滴入下列物質(zhì)中,能形成膠體的是_______(填序號)。
a.冷水 b.沸水 c.NaOH濃溶液 d.NaCl濃溶液
(2)寫出制備Fe(OH)3膠體的化學方程式:_____________________
(3)用激光筆照射裝有Fe(OH)3膠體的燒杯,能在側(cè)面看到一條_________,這種現(xiàn)象稱為丁達爾效應(yīng)
(4)Fe(OH)3膠體與Fe(OH)3沉淀的本質(zhì)區(qū)別是________(填序號)。
a.分散質(zhì)粒子大小不同 b.顏色不同 c.后者不穩(wěn)定
(5)若向制得的膠體中再加入稀HCl,紅褐色分散系會被破壞,變?yōu)辄S色溶液,寫出相關(guān)離子方程式 ____________________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】pH=2的A、B兩種酸溶液各1 mL,分別加水稀釋到1 000 mL,其pH與溶液體積V的關(guān)系如圖所示。
下列說法正確的是( )
A. A、B兩酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等
B. 稀釋后,A酸溶液的酸性比B酸溶液強
C. a=5時,A是強酸,B是弱酸
D. 若A、B都是弱酸,則5≥a>2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下:
注:SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。
(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_________________________。
(2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(3)“電解Ⅰ”是電解熔融 Al2O3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是____________________。陰極的電極反應(yīng)式為_____________________。
(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示。
陰極的電極反應(yīng)式為________________,陰極處溶液的pH變化________。(填變大、不變、變。
(5)鋁粉在1000℃時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】莽草酸可用于合成藥物達菲,其結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列關(guān)于莽草酸的說法正確的是
A.分子式為C7H6O5
B.分子中含有2種官能團
C.可發(fā)生加成和取代反應(yīng)
D.在水溶液羧基和羥基均能電離出H+
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖表示1gO2與1gX氣體在相同容積的密閉容器中壓強(p)與溫度(T)的關(guān)系,則X氣體可能是( )
A. C2H4B. CH4C. CO2D. NO
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