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從銅電解液(主要含Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Ca+、Zn2+等)中提純得到粗硫酸鎳晶體,為了進一步純化并回收膽礬晶體,某課題小組設計了如圖流程:
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已知:相關離子濃度為0.1mol?L-1時,形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ Ca2+ Zn2+ Ni2+
開始沉淀的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)為加快“水浸”時的浸出率,可采取的措施有
攪拌
攪拌
(任寫一點)。
(2)為了使“溶液1”中的反應充分進行,需要通入稍過量的H2S,寫出Fe3+與H2S發(fā)生反應的離子方程式:
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+
。
(3)請結合離子方程式解釋向“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+,使平衡正向移動,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+,使平衡正向移動,有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去

(4)“操作X”為在
蒸發(fā)皿
蒸發(fā)皿
(填儀器名稱)中加熱至
出現(xiàn)少量晶膜
出現(xiàn)少量晶膜
,冷卻結晶、過濾、洗滌,干燥后得到結晶水合物晶體。
(5)若“溶液3”中Ca2+的濃度為0.001mol?L-1,取等體積的NiF2溶液與該溶液混合,要使反應結束時c(Ca2+)<10-5mol?L-1,則所加NF2溶液的濃度至少為
0.003
0.003
mol?L-1[已知室溫下,Ksp(CaF2)=4×10-11]
(6)室溫下選擇萃取劑P204(二乙基己基磷酸,用HR表示),其萃取原理為nHR+Mn+?MRn+nH+,試劑a為
H2SO4
H2SO4
(填化學式)。溶液pH對幾種離子的萃取率的影響如圖,則萃取鋅時,應控制pH的范圍為3~4,請解釋原因:
pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
。
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【答案】攪拌;2Fe3++H2S=S↓+2Fe2++2H+;Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入Ni(OH)2后消耗H+,使平衡正向移動,有利于Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而被除去;蒸發(fā)皿;出現(xiàn)少量晶膜;0.003;H2SO4;pH太小,鋅的萃取率低,pH太大,鎳可能以Ni(OH)2的形式沉出,不利于硫酸鎳晶體的生成
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:21引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.自然界中銅礦石的主要成分是FeCuS2,還含有少量SiO2。以該銅礦石為原料制備膽礬和鐵氧化物的工藝流程如圖所示:
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    已知:①Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,lg0.28≈-0.6;
     當溶液中的金屬離子濃度c(Mn+)≤1.0×10-5mol?L-1時,視為該離子沉淀完全。
    回答下列問題:
    (1)銅礦石粉化的目的是
     
    。
    (2)濾渣Ⅰ的成分是
     
    (填化學式);膽礬的化學式為
     
    。
    (3)試劑A選用H2O2溶液,觀察到氧化過程中氣泡逐漸增多且消耗的H2O2溶液總是比理論用量要多,其原因可能是
     

    (4)方案二中,粉化后煅燒過程發(fā)生反應的化學方程式為
     
    。
    (5)加入的試劑B若為氧化銅,氧化銅參與反應的離子方程式為
     
    。
    (6)假設氧化后的溶液中c(Cu2+)=0.22mol?L-1,調節(jié)pH值的范圍為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:39引用:2難度:0.3
  • 2.高鐵鋁土礦主要成分為Al2O3、Fe2O3、Fe3O4等,一種通過高鐵鋁土礦制備金屬鐵和A12O3的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是(  )
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    發(fā)布:2024/11/11 18:30:2組卷:17引用:4難度:0.7
  • 3.為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學設計的實驗方案如下:
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    請回答:
    (1)膽礬的化學式為
     

    (2)寫出反應①的化學方程式
     
    ,反應②生成沉淀的離子方程式
     
    。
    (3)為了檢測濾液D中含有的金屬離子,可設計實驗方案為(試劑自選):
     

    (4)在濾渣B中滴加稀硫酸時,發(fā)現(xiàn)反應速率比一般的鐵粉反應要快,其原因是
     
    。
    (5)若考慮綠色化學工藝,在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體,試劑Y為具有強氧化性的無色液體,則反應④的總化學方程式為
     
    ;若不考慮綠色化學工藝,試劑Y可選1mol?L-1的硝酸,欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質僅為CuSO4,則需該硝酸的體積為
     
    L。

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.4
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