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工業(yè)上利用生產(chǎn)磷肥的副產(chǎn)品高磷鎳鐵制備硫酸鎳晶體NiSO4?6H2O。
(1)制備含Ni2+溶液
高磷鎳鐵
轉(zhuǎn)爐吹煉
鐵合金
電解造液
含Ni2+溶液
已知:?。吡祖囪F和鎳鐵合金中元素的百分含量:
元素/% Ni/% Fe/% P/% Co/% Cu/%
高磷鎳鐵 4.58 70.40 16.12 0.22 0.34
鎳鐵合金 52.49 38.30 5.58 1.73 1.52
ⅱ.金屬活動性:Fe>Co>Ni>H>Cu
①依據(jù)數(shù)據(jù),“轉(zhuǎn)爐吹煉”的主要目的是:富集鎳元素,除去部分
鐵元素和磷元素
鐵元素和磷元素
。
②“電解造液”時,用鎳鐵合金作陽極,H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液。電解過程中陰極產(chǎn)生的氣體是
H2
H2
。電解一段時間后,有少量Ni在陰極析出,為防止Ni析出降低NiSO4?6H2O的產(chǎn)率,可向電解質(zhì)溶液中加入
CuSO4溶液
CuSO4溶液
(填試劑)。
(2)制備NiSO4?6H2O

已知:常溫下,金屬離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀的pH:
金屬離子 Fe3+ Fe2+. Cu2+ Co2+ Ni2+
完全沉淀的pH 2.8 8.3 6.7 9.4 8.9
①加入Na2CO3之前,NaClO和Fe2+反應離子方程式是
ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2O
ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2O
,Na2CO3的作用是:
調(diào)節(jié)pH使Fe3+生成Fe(OH)3
調(diào)節(jié)pH使Fe3+生成Fe(OH)3

②銅元素的質(zhì)量:含銅濾渣<鎳鐵合金,原因是:
金屬活動性Fe>Co>Ni>H>Cu,電解的過程中大多數(shù)Cu元素都變成陽極泥
金屬活動性Fe>Co>Ni>H>Cu,電解的過程中大多數(shù)Cu元素都變成陽極泥
,H2S反應的反應的離子方程式
Cu2++H2S=CuS+2H+
Cu2++H2S=CuS+2H+
。
③已知Ni(OH)2的Ksp為5.48×10-16,濾液1中c(Ni2+)=1.37mol/L。結(jié)合數(shù)據(jù)說明不能通過調(diào)節(jié)溶液的pH除去Cu2+的原因:
濾液1中c(Ni2+)=1.37mol/L,溶液中c(OH-)=
5
.
48
×
1
0
-
16
1
.
37
mol/L=2×10-8mol/L,溶液pH=6.3,小于銅離子完全沉淀的pH=6.7
濾液1中c(Ni2+)=1.37mol/L,溶液中c(OH-)=
5
.
48
×
1
0
-
16
1
.
37
mol/L=2×10-8mol/L,溶液pH=6.3,小于銅離子完全沉淀的pH=6.7
。(已知:lg5=0.7)
④從濾液3中獲取NiSO4?6H2O的操作是
加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
、洗滌、干燥。

【答案】鐵元素和磷元素;H2;CuSO4溶液;ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+H2O;調(diào)節(jié)pH使Fe3+生成Fe(OH)3;金屬活動性Fe>Co>Ni>H>Cu,電解的過程中大多數(shù)Cu元素都變成陽極泥;Cu2++H2S=CuS+2H+;濾液1中c(Ni2+)=1.37mol/L,溶液中c(OH-)=
5
.
48
×
1
0
-
16
1
.
37
mol/L=2×10-8mol/L,溶液pH=6.3,小于銅離子完全沉淀的pH=6.7;加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/14 8:0:9組卷:18引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
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    ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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