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【题目】NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废液(除含镍外,还含有Cu、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如图:

已知: 25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表所示。

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Cr(OH)3

Ni(OH)2

Ksp

8.0×10-16

4.0×10-38

6.0×10-31

6.5×10-18

完全沉淀pH

≥9.6

≥3.2

≥5.6

≥8.4

注:NiCO3是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀。

请回答下列问题:

(1)下列措施可行,且能提高废渣浸出率的有________。

A.升高反应温度 B.增大压强 C.在反应过程中不断搅拌

(2)在滤液I中加入6%的H2O2,其作用是__________(用离子方程式表示);加入NaOH调节pH的范围是_________,为了除去溶液中的_________离子。

(3)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是_________________。

【答案】A C 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (5.6 , 8.4) Fe3+、Cr3+ 静置后向上层清液中再加入Na2CO3溶液后没有沉淀生成

【解析】

(1)能提高废渣浸出率从反应效率考虑分析;
(2)根据H2O2强氧化性及其除杂离子的原理分析;
(3) 检验Ni2+已完全沉淀只需检验废液中是否还含有Ni2+离子。

废渣(除含镍外,还含有Cu、Fe、Cr等杂质),在硫酸溶解过滤后除去不溶于硫酸的铜,所以滤液含有二价铁离子、三价铁离子、三价铬离子杂质,加H2O2是将二价铁氧化成三价铁,再通过调节pH值5.6~8.4使三价铁和三价铬都以氢氧化物的沉淀而除去,滤液Ⅱ含有可溶性硫酸盐,为Na2SO4、NiSO4,再加碳酸钠沉淀二价镍,过滤、洗涤,然后与硫酸反应生成NiSO4,

(1)能提高废渣浸出率即提高反应速率,所以AC都可以提高反应速率,而B增大压强对反应没影响,故答案为:AC;

(2)因为废渣(除含镍外,还含有Cu、Fe、Cr等杂质),在硫酸溶解过滤后含有二价铁离子、三价铁离子、三价铬离子杂质,所以加H2O2是将二价铁氧化成三价铁,再通过调节PH值5.6~8.4使三价铁和三价铬都以氢氧化物的沉淀而除去,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(5.6,8.4);Fe3+、Cr3+;

(3)检验Ni2+已完全沉淀的实验方法是静置后向上层清液中再加入Na2CO3溶液后没有沉淀生成,故答案为:静置后向上层清液中再加入Na2CO3溶液后没有沉淀生成。

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