题目内容
【题目】用HNO3和HF的混酸处理某金属后,产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等。下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程:
已知:
金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH:
Fe3+ | Ni2+ | Cr3+ | |
开始沉淀 | 1.5 | 6.7 | 4.0 |
沉淀完全 | 3.4 | 9.5 | 6.9 |
②Ni2+与足量氨水的反应为:Ni2++6NH3 [Ni(NH3)6]2+
(1)再生酸中含有HNO3,采取减压蒸馏的目的为____________,
(2)滤渣1的主要成份为:____________。
(3)请写出“转化”时NaHSO3与Cr2O72-发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比:________。
(4)已知[Ni(NH3)6]2+为难电离的络合离子,则“沉镍”的离子方程式为:____________。
(5)滤渣3的主要成分为CaSO4、Ca(OH)2和_____。
(6)经检测,最后的残液中c(Ca2+)=0.001 molL-1,则残液中F-浓度为____mgL-1,______(填“符合”或“不符合”)排放标准[已知Ksp(CaF2)=4×10-11,国家排放标准要求氟离子浓度小于10 mgL-1]。
【答案】 降低蒸馏的温度以减少酸的分解 Fe(OH)3 1:3 [Ni(NH3)6]2++S2-=NiS↓+6NH3 CaF2 3.8 符合
【解析】试题分析:
酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-,加入浓硫酸减压蒸馏,可以使低沸点的酸硝酸挥发出来;Fe3+完全沉淀的PH为3.4,所以加入氧化铁调节PH为3.5,可分离出Fe(OH)3;NaHSO3具有还原性,加入NaHSO3把具有氧化性的Cr2O72-还原为Cr3+;加入足量氨水Cr3+生成Cr(OH)3析出,Ni2+与足量氨水反应生成[Ni(NH3)6]2+,沉镍是把[Ni(NH3)6]2+转化为NiS沉淀;最后溶液中有大量F-,加入石灰浆可生成CaF2沉淀。
解析:(1)HNO3易分解,采取减压蒸馏的目的为降低蒸馏的温度以减少酸的分解;
(2)Fe3+完全沉淀的PH为3.4,所以加入氧化铁调节PH为3.5,析出的滤渣1的主要成份为Fe(OH)3。
(3) NaHSO3与Cr2O72-发生反应的方程式为3HSO3-+Cr2O72-+5H+= 2Cr3++ 3SO42-+4H2O,Cr2O72-是氧化剂,HSO3-是还原剂,物质的量之比1:3。
(4)沉镍是把[Ni(NH3)6]2+转化为NiS沉淀,离子方程式为:[Ni(NH3)6]2++S2-=NiS↓+6NH3 。
(5)由于溶液含有F-,滤渣3的主要成分为CaSO4、Ca(OH)2和CaF2。
(6)
,则残液中F-浓度为
=3.8 mgL-1,所以符合排放标准。
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