Question

（12分）NiSO₄·6H₂O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學鍍鎳、生產電池等，可由電鍍廢渣（除含鎳外，還含有：Cu、Zn、Fe、Cr等雜質）為原料獲得。操作步驟如下：

①用稀硫酸溶液溶解廢渣，保持pH約1.5，攪拌30min，過濾。

②向濾液中滴入適量的Na₂S，除去Cu²⁺、Zn²⁺，過濾。

③保持濾液在40℃左右，用6%的H₂O₂氧化Fe²⁺，再在95℃加入NaOH調節pH，除去鐵和鉻。

④在③的濾液中加入足量Na₂CO₃溶液，攪拌，得NiCO₃沉淀。

⑤ ▲  。

⑥ ▲  。

⑦蒸發、冷卻結晶并從溶液中分離出晶體。

⑧用少量乙醇洗滌并涼干。

（1）步驟②除可觀察到黑色沉淀外，還可嗅到臭雞蛋氣味，用離子方程式說明氣體的產生：  ▲  。

（2）步驟③中，加6%的H₂O₂時，溫度不能過高，其原因是：  ▲  。

（3）除鐵方法有兩種，一是用H₂O₂作氧化劑，控制pH值2～4范圍內生成氫氧化鐵沉淀；另一種方法常用NaClO₃作氧化劑，在較小的pH條件下水解，最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉［Na₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂］沉淀除去。下圖是溫度-pH值與生成的沉淀關系圖，圖中陰影部分是黃鐵礬穩定存在的區域（已知25℃時，Fe(OH)₃的Ksp=2.64×10⁻³⁹）。下列說法正確的是  ▲  （選填序號）。

a．FeOOH中鐵為+2價

b．若在25℃時，用H₂O₂氧化Fe²⁺，再在pH=4時除去鐵，此時溶液中c(Fe³⁺)=2.64×10⁻²⁹

c．用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe²⁺離子方程式為：6Fe²⁺+ClO₃^－+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^－+3H₂O

d．工業生產中溫度常保持在85～95℃生成黃鐵礬鋼，此時水體的pH約為1.2～1.8

（4）確定步驟④中Na₂CO₃溶液足量，碳酸鎳已完全沉淀的簡單方法是：  ▲  。

（5）補充上述步驟⑤和⑥（可提供的試劑有6mol/L的H₂SO₄溶液，蒸餾水、pH試紙）。

 

Answer 1

（12分）

（1）S^2－+2H⁺=H₂S↑(2分)

（2）減少過氧化氫的分解(2分)

（3）cd (2分，漏選得1分，錯選不給分)

（4）上層清液呈無色（答靜置后向上層液中再加入Na₂CO₃溶液后沒有沉淀生成也給分）(2分)

（5）⑤過濾，并用蒸餾水洗滌沉淀2～3次直至流出液用pH試紙檢驗呈中性(2分)。

⑥向沉淀中加6mol/L的H₂SO₄溶液，直至恰好完全溶解(2分)

解析: