Question

NiSO₄?6H₂O是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等，可由電鍍廢渣（除含鎳外，還含有：CuO、Zn、Fe等雜質(zhì)）為原料獲得．操作步驟如下：

（1）加Na₂S的目的是除去銅、鋅等雜質(zhì)，請(qǐng)寫出除去Cu²⁺的離子方程式

 

（2）除鐵方法：用H₂O₂充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范圍內(nèi)生成氫氧化鐵沉淀．加6%的H₂O₂溶液時(shí)，溫度不能過(guò)高，其原因是：

 

；在上述方法中，氧化劑可用NaClO₃代替，請(qǐng)寫出酸性條件下用氯酸鈉氧化Fe²⁺的離子方程式為：

 

（3）上述流程中濾液Ⅲ的主要溶質(zhì)的化學(xué)式是：

 

、

 

．
（4）操作Ⅰ包括以下過(guò)程：過(guò)濾，用

 

（填試劑化學(xué)式）溶解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌獲得產(chǎn)品．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：電鍍廢渣（除含鎳外，還含有：CuO、Zn、Fe等雜質(zhì)）加入硫酸溶解后調(diào)節(jié)溶液PH，加入硫化鈉沉淀銅離子，鋅離子，顧慮除去雜質(zhì)，在濾液中加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子，過(guò)濾得到濾液中加入碳酸鈉沉淀鎳離子，過(guò)濾得到NiCO₃，用硫酸溶解蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌獲得產(chǎn)品；
（1）加Na₂S，易生成CuS沉淀；
（2）溫度較高時(shí)，H₂O₂分解；ClO₃^-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，與Fe²⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（3）經(jīng)過(guò)加入a₂S、H₂O₂、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì)，濾液中含有可溶性硫酸鹽；
（4）為防止Ni²⁺水解，可加硫酸溶解．

解答： 解：（1）加Na₂S，易生成CuS沉淀，反應(yīng)的離子方程式為S^2-+Cu²⁺=CuS↓，故答案為：S^2-+Cu²⁺=CuS↓；
（2）溫度較高時(shí)，H₂O₂分解，加6%的H₂O₂時(shí)，溫度不能過(guò)高，ClO₃^-在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，與Fe²⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O，
故答案為：溫度較高時(shí)，H₂O₂分解，減少過(guò)氧化氫的分解；6Fe²⁺+ClO₃^-+6H⁺=6Fe³⁺+Cl^-+3H₂O；
（3）經(jīng)過(guò)加入a₂S、H₂O₂、NaOH后可除去Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì)，濾液中含有可溶性硫酸鹽，為Na₂SO₄、NiSO₄，
故答案為：Na₂SO₄、NiSO₄；
（4）為防止Ni²⁺水解，可加H₂SO₄溶解，故答案為：H₂SO₄．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的分離提純的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度較大，明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理是解答該題的關(guān)鍵，注意把握基本實(shí)驗(yàn)操作．