Question

1．某酸性废液含有H⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、NO₃^-、F^─和Cr₂O₇^2─等．图是该废液的综合利用工艺流程：（假设：F^─与金属离子的络合反应不影响其他反应和计算）

已知：
①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）滤渣1的主要成份为：Fe（OH）₃．
（2）请写出“转化”时NaHSO₃与Cr₂O₇^2─发生反应的离子方程式Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O．
（3）试剂X可以是足量氨水，还可以是：BC．A．NaOH  B．Ni（OH）₂  C．NiO  D．Fe₂O₃
（4）写出Cr（OH）₃在水中的电离方程式Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-，Cr（OH）₃+H₂O?[Cr（OH）₄]^-+H⁺．
（5）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：[Ni（NH₃）₆]²⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃．
（6）请写出Cr³⁺与酸性高锰酸钾发生反应的离子方程式10Cr³⁺+6MnO₄^-+11H₂O=6Mn²⁺+5Cr₂O₇^2-+22H⁺．
（7）经检测，最后的残液中c（Ca²⁺）=1.0×10^─5 mol•L^-1，则残液中F^-浓度为38mg•L^-1，
不符合（填“符合”或“不符合”）排放标准[已知K_sp（CaF₂）=4×10^─11，国家排放标准要求氟离子浓度小于10mg•L^-1]．

Answer 1

分析 某酸性废液含有H⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、NO₃^-、F^─和Cr₂O₇^2─等，在溶液中加入废氧化铁调节溶液PH=3.5，使铁离子全部沉淀，过滤得到滤渣Ⅰ，滤液中加入NaHSO₃与Cr₂O₇^2-发生反应收藏铬离子，加入足量氨水沉淀铬离子形成氢氧化铬沉淀，过滤后的滤液中加入Na₂S沉淀镍，过滤得到滤液中加入石灰浆沉淀得到滤渣3CaF₂、Ca（OH）₂和CaSO₄，
（1）在溶液中加入废氧化铁调节溶液PH=3.5，使铁离子全部沉淀，过滤得到滤渣Ⅰ；
（2）转化时NaHSO₃与Cr₂O₇^2-发生氧化还原，反应生成铬离子=硫酸根离子和水；
（3）据金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH分析，又不引入新杂质；
（4）先判断电解质的强弱，强电解质完全电离用“═”，弱电解质部分电离用可逆号，电离方程式应遵循质量守恒定律和电荷守恒，并注意原子团不可拆分；
（5）Ni²⁺与足量氨水的反应为：Ni²⁺+6NH₃?[Ni（NH₃）₆]²⁺，加入Na₂S会生成更难溶的NiS；
（6）在一定条件下，Cr³⁺与酸性高锰酸钾发生反应，产物是Cr₂O₇^2-和Mn²⁺；
（7）依据溶度积常数计算F^-离子浓度，依据国家排放标准要求氟离子浓度小于10mg•L^-1分析判断．

解答 解：（1）调节溶液PH=3.5，使铁离子全部沉淀，滤渣Ⅰ为Fe（OH）₃，
故答案为：Fe（OH）₃；
（2）转化时NaHSO₃与Cr₂O₇^2-发生氧化还原，反应生成铬离子、硫酸根离子和水，反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O，
故答案为：Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O；
（3）据金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH分析，又不引入新杂质可知还可以是Ni（OH）₂、NiO，
故答案为：BC；
（4）Cr（OH）₃为弱电解质，在水中部分电离，电离方程式为：Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-，Cr（OH）₃+H₂O?[Cr（OH）₄]^-+H⁺，
故答案为：Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-；Cr（OH）₃+H₂O?[Cr（OH）₄]^-+H⁺；
（5）Ni²⁺与足量氨水的反应为：Ni²⁺+6NH₃?[Ni（NH₃）₆]²⁺，加入Na₂S会生成更难溶的NiS，“沉镍”的离子方程式为：[Ni（NH₃）₆]²⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃，
故答案为：[Ni（NH₃）₆]²⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃；
（6）在一定条件下，Cr³⁺与酸性高锰酸钾发生反应，产物是Cr₂O₇^2-和Mn²⁺，所发生的离子反应方程式为10Cr³⁺+6MnO₄^-+11H₂O=6Mn²⁺+5Cr₂O₇^2-+22 H⁺，
故答案为：10Cr³⁺+6MnO₄^-+11H₂O=6Mn²⁺+5Cr₂O₇^2-+22 H⁺；
（7）依据溶度积常数计算F^-离子浓度，Ksp=c（Ca²⁺）c（F^-）²=4×10^-11 mol³•L^-3，残液中c（Ca²⁺）=1.0×10^─5mol•L^-1，则c（F^-）=$\frac{4×1{0}^{-11}}{1.0×1{0}^{-5}}$=2×10^-3mol/L=2×10^-3mol/L×19g/mol=38×10^-3g/L=38mg/L，依据国家排放标准要求氟离子浓度大于10mg•L^-1分析判断，不符合国家标准，
故答案为：38，不符合．

点评 本题考查了物质的分离和提纯方法分析、实验基本操作的理解应用，主要是离子分离方法和条件的判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．