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從銅電解液(主要含Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Ca+、Zn2+等)中提純得到粗硫酸鎳晶體,為了進(jìn)一步純化并回收膽礬晶體,某課題小組設(shè)計了如圖流程:

已知:相關(guān)離子濃度為0.1mol?L-1時,形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ Ca2+ Zn2+ Ni2+
開始沉淀的pH 4.2 6.3 1.5 11.8 6.2 6.9
沉淀完全的pH 6.7 8.3 2.8 13.8 8.2 8.9
(1)為加快“水浸”時的浸出率,可采取的措施有
攪拌
攪拌
(任寫一點)。
(2)為了使“溶液1”中的反應(yīng)充分進(jìn)行,需要通入稍過量的H2S,寫出Fe3+與H2S發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
。
(3)請結(jié)合離子方程式解釋向“溶液2”中加入Ni(OH)2的原因:
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移動,有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移動,有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去
。
(4)“操作X”為在
蒸發(fā)皿
蒸發(fā)皿
(填儀器名稱)中加熱至
出現(xiàn)少量晶膜
出現(xiàn)少量晶膜
,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌,干燥后得到結(jié)晶水合物晶體。
(5)若“溶液3”中Ca2+的濃度為0.001mol?L-1,取等體積的NiF2溶液與該溶液混合,要使反應(yīng)結(jié)束時c(Ca2+)<10-5mol?L-1,則所加NF2溶液的濃度至少為
0.003
0.003
mol?L-1[已知室溫下,Ksp(CaF2)=4×10-11]
(6)室溫下選擇萃取劑P204(二乙基己基磷酸,用HR表示),其萃取原理為nHR+Mn+?MRn+nH+,試劑a為
H2SO4
H2SO4
(填化學(xué)式)。溶液pH對幾種離子的萃取率的影響如圖,則萃取鋅時,應(yīng)控制pH的范圍為3~4,請解釋原因:
pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
。

【答案】攪拌;2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+;Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移動,有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去;蒸發(fā)皿;出現(xiàn)少量晶膜;0.003;H2SO4;pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:23引用:2難度:0.5
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示)。

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    (1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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