【題目】某化學工廠產(chǎn)生的酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+NO3-、F-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+

金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH③Ksp(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)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)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-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-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PH3.4,所以加入氧化鐵調(diào)節(jié)PH3.5,可分離出Fe(OH)3NaHSO3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。

1HNO3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;

2Fe3+完全沉淀的pH3.4,所以加入氧化鐵調(diào)節(jié)pH3.5,析出的濾渣1的主要成份為Fe(OH)3;

3 NaHSO3Cr2O72-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-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)2CaF2;

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。

練習冊系列答案
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(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

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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_____________________。

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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。

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