Question

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，可由電鍍廢渣(除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì))為原料獲得。工藝流程如下圖：

請回答下列問題：

（1）溶解廢渣常用一定濃度的稀硫酸，用濃硫酸配制一定濃度的稀硫酸用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有： 。

（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%的H2O2氧化Fe2+，再在95℃時加入NaOH調(diào)節(jié)pH，除去鐵和鉻。此外，除去鐵還常用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［Na2Fe6(SO4)4(OH)12］沉淀除去。下圖是溫度—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，F(xiàn)e(OH)3的Ksp = 2.64×10?39）。下列說法正確的是______（選填序號）。

a．FeOOH中鐵為+2價

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+)=2.64×10?27

c．用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+離子方程式為：6Fe2++ClO3－+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pH約為1.2～1.8

（4）上述流程中濾液Ⅲ的主要成分是_________________。

（5）確定步驟④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Ⅰ的實驗步驟依次為：【實驗中可選用的試劑：6mol?L-1的H2SO4溶液，蒸餾水、pH試紙】。

①__________________________________；

②__________________________________；

③ ；

④用少量乙醇洗滌NiSO4?6H2O晶體并晾干。

 

Answer 1

（1）容量瓶 膠頭滴管

（2）S2－+Cu2+= CuS↓

（3）cd

（4）Na2SO4 NiSO4

（5）上層清液呈無色

（6） ①過濾，并用蒸餾水洗滌沉淀2～3次直至流出液用pH試紙檢驗呈中性；

②向沉淀中加6 mol/L的H2SO4溶液，直至恰好完全溶解

③蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶并從溶液中分離出晶體．

【解析】

試題分析：（1）用濃硫酸配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有容量瓶 膠頭滴管；（2）Na2S是可溶性鹽，溶于水時電離出S2ˉ，S2ˉ與Cu2+易反應(yīng)生成CuS沉淀，離子方程式為S2－+Cu2+= CuS↓；（3）a．FeOOH中鐵為+3價，錯誤；b．根據(jù)25℃時Fe(OH)3的Ksp = c(Fe3+) c3(OH－) =2.64×10?39，pH=4時，c(OH－) =10?10除去鐵，此時溶液中c(Fe3+)=2.64×10?9，錯誤；c．用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+離子方程式為：6Fe2++ClO3－+6H+=6Fe3++Cl－+3H2O，正確；d．分析圖像知，工業(yè)生產(chǎn)中常保持在85～95℃生成黃鐵礬鈉，此時水體的pH約為1.2～1.8，正確；選cd；（4）分析流程圖知，加Na2S的目的是除去銅、鋅等雜質(zhì)，加H2O2、NaOH的目的是除去鐵等雜質(zhì)，加Na2CO3的目的是除去鉻等雜質(zhì)，因此推斷濾液1的主要成分是NiSO4、FeSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，濾液II的主要成分是NiSO4、Cr2(SO4)3、Na2SO4，濾液III的主要成分是NiSO4、Na2SO4；（5）確定步驟④中Na2CO3溶液足量，碳酸鎳已完全沉淀的簡單實驗方法是上層清液呈無色（6）從NiSO4、Na2SO4及硫酸的混合溶液中制取NiSO4?6H2O晶體，需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶并從溶液中分離出晶體。

考點：考查化學(xué)工藝流程、物質(zhì)的制備。