Question

【題目】NiSO4·xH2O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于鍍鎳、電池等，可由電鍍廢渣（除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素）為原料獲得。操作步驟如下：

（1）在待鍍件上鍍鎳時，待鍍件應作_____極，電鍍過程中電解質溶液濃度 _____（填“增大”、“減小”、“不變”）

（2）向濾液Ⅰ中加入FeS是為了除去Cu2＋、Zn2＋等雜質，則除去Cu2＋的離子方程式為_____________。當Zn2＋恰好沉淀完全時，在CuS、ZnS共存的混合液中c(Zn2+)=10-5mol/L ,則c(Cu2+)=_____mol/L （已知Ksp(CuS)=1.3×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24）。

（3）對濾液Ⅱ中先加H2O2再調pH，調pH的目的是__________________________。

（4）濾液Ⅲ溶質的主要成分是NiSO4，加入Na2CO3過濾后再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這兩步操作的目的是______________________________。

（5）為測定NiSO4·xH2O晶體x的值，稱取26.3 g晶體加熱至充全失去結晶水，剩余固體15.5 g，則x的值等于___________。

Answer 1

【答案】陰不變FeS+Cu2＋=CuS+Fe2＋8.1×10-18除去 Fe3＋增大NiSO4的濃度，利于蒸發結晶（(或富集NiSO4）6

【解析】

試題（1）根據電鍍原理分析；

（2）FeS除去Cu2+的反應是沉淀的轉化；根據溶度積常數計算；

（3）根據雙氧水能氧化亞鐵離子分析；

（4）從分離提純的角度分析；

（5）根據質量守恒定律計算。

解析：（1）在待鍍件上鍍鎳時，待鍍件應作陰極極，由于陽極鎳失去電子，陰極鎳離子得到電子，因此電鍍過程中電解質溶液濃度不變；

（2）FeS除去Cu2+的反應是沉淀的轉化，反應的離子方程式為：FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；當Zn2＋恰好沉淀完全時，在CuS、ZnS共存的混合液中存在，如果c(Zn2+)=10-5mol/L，則c(Cu2+)=8.1×10-18 mol/L。

（3）對濾液Ⅱ加H2O2的目的是將Fe2+氧化Fe3+，然后調pH使Fe3+完全沉淀；

（4）NiSO4與Na2CO3反應生成NiCO3沉淀，而后過濾，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4，這樣可提高NiSO4的濃度，有利于蒸發結晶；

（5）測定NiSO4xH2O晶體中x的值，稱取26.3g晶體加熱至完全失去結晶水，剩余固體15.5g，失去水的質量=26.3g-15.5g=10.8g，NiSO4的質量為15.5g，計算物質的量得到1：x=15.5g/155g/mol：10.8g/18g/mol，解得x=6。