Question

【題目】NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體，可由電鍍廢渣(除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得。操作步驟如下：

（1）向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS固體是為了生成難溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等雜質(zhì)，則除去Cu2+的離子方程式為_________________________。

（2）根據(jù)對(duì)濾液Ⅱ的操作作答：

①往濾液Ⅱ中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________。

②調(diào)濾液ⅡpH的目的是_____________。

③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象是_________________________________。

（3）濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4，加Na2CO3過濾后得到NiCO3固體，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這兩步操作的目的是______________________。

（4）得到的NiSO4溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等一系列操作可得到NiSO4·6H2O晶體。

①在進(jìn)行蒸發(fā)濃縮操作時(shí)，加熱到_________(描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)，則停止加熱。

②為了提高產(chǎn)率，過濾后得到的母液要循環(huán)使用，則應(yīng)該回流到流程中的___(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置。

③如果得到產(chǎn)品的純度不夠，則應(yīng)該進(jìn)行_________操作。（填序號(hào)）

A．蒸餾 B．分液 C．重結(jié)晶 D．過濾

Answer 1

【答案】 FeS+Cu2+CuS+Fe2+ 2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O 除去Fe3+ 用試管取少量濾液Ⅲ，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液不變紅色，則Fe3+已除凈 增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSO4) 溶液表面形成晶體薄膜(或者有少量晶體析出) d C

【解析】廢渣（除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素），用硫酸溶解后過濾，濾液Ⅰ含有Fe2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+等雜質(zhì)，加入FeS可除去Cu2+、Zn2+。加H2O2是將Fe2+氧化成Fe3+，調(diào)節(jié)溶液PH使Fe3+沉淀而除去。濾液Ⅲ含有Na2SO4、NiSO4，加Na2CO3沉淀Ni2+，過濾、洗滌，然后加入硫酸溶解，得到NiSO4溶液，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，析出NiSO4晶體。

FeS除去Cu2+的反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化，使FeS轉(zhuǎn)化為溶解度更小的CuS，故答案為：FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；

①濾液Ⅱ中Fe2+有強(qiáng)還原性，加H2O2可將Fe2+氧化Fe3+，離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

②調(diào)濾液ⅡpH的目的是促進(jìn)Fe3+水解,生成Fe(OH)3，而達(dá)到除去Fe3+的目的。

故答案為：除去Fe3+；

③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象是用試管取少量濾液Ⅲ，滴加幾滴KSCN溶液，若無顏色變化，則Fe3+已除凈；

NiSO4與Na2CO3反應(yīng)生成NiCO3沉淀，而后過濾，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這樣可提高NiSO4的濃度，有利于蒸發(fā)結(jié)晶；

故答案為：增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶（或富集NiSO4）；

（4）①為得到NiSO4晶體，應(yīng)將NiSO4溶液蒸發(fā)濃縮至溶液表面形成晶體薄膜(或者有少量晶體析出時(shí)，再停止加熱，冷卻結(jié)晶使其析出；

故答案為：溶液表面形成晶體薄膜(或者有少量晶體析出) ；

②為了提高產(chǎn)率，過濾后得到的母液中主要含有NiSO4，應(yīng)該回流到流程中d中循環(huán)使用故答案為：d；

③產(chǎn)品的純度不夠需要重新溶解、濃縮、結(jié)晶析出得到較純凈的晶體，實(shí)驗(yàn)操作為重結(jié)晶；

故答案為：重結(jié)晶。