从铜电解液中分离得到的粗硫酸镍晶体中含有大量的杂质元素(Cu、Fe、As、Ca、Zn等),我国科学家对粗硫酸镍进行精制提纯,其工艺流程如图。

已知:i.含镍溶液中的主要离子有:Ni2+、SO42-、Cu2+、Fe2+、AsO43-、Ca2+和Zn2+
ii.饱和H2S溶液中,c(H2S)≈0.1mol/L
ⅲ.部分物质的电离常数和溶度积常数如表:
物质 | 电离常数 | 物质 | 溶度积常数 | 物质 | 溶度积常数 |
H2S | Ka1=1.1×10−7 Ka2=1.3×10−13 |
CuS | 6.3×10−36 | FeS | 6.3×10-18 |
NiS | 3.2×10−19 | Ni(OH)2 | 5.5×10-16 | ||
CaF2 | 4×10−11 | Fe(OH)3 | 2.8×10-39 |
c
2
(
H
+
)
•
c
(
S
2
-
)
c
(
H
2
S
)
c
2
(
H
+
)
•
c
(
S
2
-
)
c
(
H
2
S
)
(2)滤渣1中含有As2S3和S,写出生成As2S3和S的离子方程式
2AsO43-+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O
2AsO43-+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O
。(3)解释“氧化除杂”中析出Fe(OH)3的原因
Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3,加入的Ni(OH)2和H+反应,Fe3+的水解平衡正移,生成Fe(OH)3
Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3,加入的Ni(OH)2和H+反应,Fe3+的水解平衡正移,生成Fe(OH)3
。(4)“氟化除杂”中试剂a为
NiF2或HF
NiF2或HF
。(5)“P204萃取”水溶液的pH约为3.3,结合如图解释原因
pH过大,Ni2+损失较多;pH过小,Zn2+有较多剩余
pH过大,Ni2+损失较多;pH过小,Zn2+有较多剩余
。
(6)理论上“硫化除杂”之后,溶液中c(Cu2+)=
4.4×10-16
4.4×10-16
mol/L[计算时c(H2S)取0.1mol/L,结果保留两位有效数字]。【考点】制备实验方案的设计.
【答案】;2AsO43-+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O;Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3++3H2O⇌3H++Fe(OH)3,加入的Ni(OH)2和H+反应,Fe3+的水解平衡正移,生成Fe(OH)3;NiF2或HF;pH过大,Ni2+损失较多;pH过小,Zn2+有较多剩余;4.4×10-16
c
2
(
H
+
)
•
c
(
S
2
-
)
c
(
H
2
S
)
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:60引用:2难度:0.4
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1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(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
(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
Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“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
(5)煅烧A的反应方程式是
(6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5 -
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