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从铜电解液(主要含Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Ca+、Zn2+等)中提纯得到粗硫酸镍晶体,为了进一步纯化并回收胆矾晶体,某课题小组设计了如图流程:

已知:相关离子浓度为0.1mol⋅L-1时,形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ Ca2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的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)为加快“水浸”时的浸出率,可采取的措施有
搅拌
搅拌
(任写一点)。
(2)为了使“溶液1”中的反应充分进行,需要通入稍过量的H2S,写出Fe3+与H2S发生反应的离子方程式:
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+

(3)请结合离子方程式解释向“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+,使平衡正向移动,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+,使平衡正向移动,有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去

(4)“操作X”为在
蒸发皿
蒸发皿
(填仪器名称)中加热至
出现少量晶膜
出现少量晶膜
,冷却结晶、过滤、洗涤,干燥后得到结晶水合物晶体。
(5)若“溶液3”中Ca2+的浓度为0.001mol⋅L-1,取等体积的NiF2溶液与该溶液混合,要使反应结束时c(Ca2+)<10-5mol⋅L-1,则所加NF2溶液的浓度至少为
0.003
0.003
mol•L-1[已知室温下,Ksp(CaF2)=4×10-11]
(6)室温下选择萃取剂P204(二乙基己基磷酸,用HR表示),其萃取原理为nHR+Mn+⇌MRn+nH+,试剂a为
H2SO4
H2SO4
(填化学式)。溶液pH对几种离子的萃取率的影响如图,则萃取锌时,应控制pH的范围为3~4,请解释原因:
pH太小,锌的萃取率低,pH太大,镍可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸镍晶体的生成
pH太小,锌的萃取率低,pH太大,镍可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸镍晶体的生成

【答案】搅拌;2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+;Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移动,有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去;蒸发皿;出现少量晶膜;0.003;H2SO4;pH太小,锌的萃取率低,pH太大,镍可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸镍晶体的生成
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:27引用:2难度:0.5
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    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9
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    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5
  • 3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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