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    17．用HNO3和HF的混酸处理某金属后，产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等．下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程：

    已知：
    ①金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：
    Fe3+Ni2+Cr3+
    开始沉淀1.56.74.0
    沉淀完全3.49.56.9
    ②Ni2+与足量氨水的反应为：Ni2++6NH3?[Ni（NH3）6]2+
    （1）再生酸中含有HNO3，采取减压蒸馏的目的为降低蒸馏的温度以减少硝酸的分解．
    （2）滤渣1的主要成分为：Fe（OH）3和少量氧化铁．
    （3）“转化”时NaHSO3与Cr2O72-发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比：1：3．
    （4）已知[Ni（NH3）6]2+为难电离的络合离子，则“沉镍”的离子方程式为：[Ni（NH3）6]2++S2-=NiS↓+6NH3．
    （5）滤渣3的主要成分为CaSO4、Ca（OH）2和CaF2．
    （6）经检测，最后的残液中c（Ca2+）=0.001mol•L-1，则残液中F-浓度为3.8
    Mg•L-1，符合（填“符合”或“不符合”）排放标准[已知Ksp（CaF2）=4×10-11，国家排放标准要求氟离子浓度小于10mg•L-1]．

    分析 酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和+6价铬的含氧酸根离子等，加入浓硫酸减压蒸馏减少硝酸分解，得到再生酸，在溶液中加入废氧化铁调节溶液PH=3.5，使铁离子全部沉淀，过滤得到滤渣Ⅰ，滤液中加入NaHSO3与Cr2O72-发生反应收藏铬离子，加入足量氨水沉淀铬离子形成氢氧化铬沉淀，过滤后的滤液中加入Na2S沉淀镍，过滤得到滤液中加入石灰浆沉淀得到滤渣3CaF2、Ca（OH）2和CaSO4，以此解答该题．

    解答 解：（1）再生酸含有HNO3、HF，采取减压蒸馏的原因是降低蒸馏的温度以减少硝酸的分解，
    故答案为：降低蒸馏的温度以减少硝酸的分解；
    （2）调节溶液PH=3.5，使铁离子全部沉淀，滤渣Ⅰ为Fe（OH）3，
    故答案为：Fe（OH）3；
    （3）转化时NaHSO3与Cr2O72-发生氧化还原，反应生成铬离子、硫酸根离子和水，反应的离子方程式为：Cr2O72-+3HSO3-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O，由方程式可知反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比1：3，故答案为：1：3；
    （4）Ni2+与足量氨水的反应为：Ni2++6NH3?[Ni（NH3）6]2+，加入Na2S会生成更难溶的NiS，“沉镍”的离子方程式为：[Ni（NH3）6]2++S2-=NiS↓+6NH3，
    故答案为：[Ni（NH3）6]2++S2-=NiS↓+6NH3；
    （5）分析可知滤渣3为生成的CaF2沉淀，微溶于水的氢氧化钙和硫酸钙，滤渣3的主要成分为CaF2、Ca（OH）2和CaSO4，
    故答案为：CaF2；
    （6）依据溶度积常数计算F-离子浓度，Ksp=c（Ca2+）c（F-）2=4×10-11 mol3•L-3，残液中c（Ca2+）=1.0×10─3mol•L-1，则c（F-）=$\sqrt{\frac{4×1{0}^{-11}}{0.001}}$=2×10-4mol/L，
    2×10-4mol/L×19g/mol=38×10-4g/L=3.8mg/L，依据国家排放标准要求氟离子浓度小于10mg•L-1分析判断，符合国家标准，
    故答案为：3.8；符合．

    点评 本题综合考查了物质的分离和提纯以及实验基本操作的理解应用，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力，注意把握离子分离方法和条件的判断，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源：2017届甘肃省高三上学期期中化学试卷（解析版） 题型：实验题

    为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。

    Ⅰ.AgNO3的氧化性

    将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

    （1）请完成下表:

    操作

    现象

    结论

    取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡

    ①

    存在Fe3+

    取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入② ,振荡

    ③

    存在Fe2+

    【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+

    Ⅱ.AgNO3的热稳定性

    用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。

    （2）装置B的作用是 。

    （3）经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。

    （4）【查阅资料】Ag2O和粉末状的银均为黑色;Ag2O可溶于氨水。

    【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是: ①.Ag; ②.Ag2O; ③.Ag和Ag2O。

    【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。

    实验编号

    操作

    现象

    a

    加入足量氨水,振荡

    黑色固体不溶解

    b

    加入足量稀硝酸,振荡

    黑色固体溶解,并有气体产生

    【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。

    【实验结论】根据上述实验结果,写出该小组得出AgNO3固体热分解的化学方程式 。

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH?H++CH3COO-，下列叙述不正确的是（　　）
    A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）
    B．10mL0.01mol•L-1的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c（OH-）减小
    C．向醋酸溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
    D．常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．下列关于有机化合物的结构、性质的叙述正确的是（　　）
    A．糖类、油脂、蛋白质的水解产物都是非电解质
    B．淀粉和纤维素的分子式均为（C6H10O5）n，二者互为同分异构体
    C．纤维素、甘油分别在浓硫酸存在时与浓硝酸的反应属于同一类型的反应
    D．乙醇、乙酸和苯酚的分子中均含有官能团-OH，所以均能与NaOH溶液反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列说法不正确的是（　　）
    A．己烷有4种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同
    B．在一定条件下，苯与液溴、浓硝酸、浓硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应
    C．将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，比较水和乙醇中氢的活泼性
    D．聚合物     可由单体CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．（1）向甲、乙两个均为1L的密闭容器中，分别充入5mol SO2和3mol O2，发生反应：2SO2 （g）+O2 （g）?2SO3（g）△H＜0．甲容器在温度为T1的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.5mol；乙容器在温度为T2的条件下反应，达到平衡时SO3的物质的量为4.6mol．则T1＞T2（填“＞”“＜”），甲容器中反应的平衡常数K=108L•mol-1．
    （2）如图1所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊．保持恒温，关闭K2，分别将1mol N2和3mol H2通过K1、K3充入A、B中，发生的反应为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），起始时A、B的体积相同均为1L．

    ①图2示意图中正确，且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是d．
    ②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的$\frac{5}{6}$，则平均反应速率v（H2）=$\frac{1}{at}$mol•L-1•S-1．
    （3）将0.1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH4+离子浓度分别为c1、c2、c3，则三者浓度大小的关系为c1=c2＜c3 （用c1、c2、c3和＞、＜、=表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．分子式为C5H10O2的有机物在碱性条件下水解，产物之一可以在铜的催化作用下氧化为醛，满足以上条件的有机物有（　　）
    A．8种B．7种C．6种D．5种

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．钴基合金中含少量镁、镍和铁元素，在化工、航空航天和机械工业应用广泛．现有钴基废合金需要回收再利用，设计流程如图：


    已知：1）有关钴、镍、镁、铁化合物的性质见下表：
    化学式沉淀开始时的pH沉淀完全时的pH有关性质
    Co（OH）27.29.4Co+2HCl═CoCl2+H2↑
    Co2++2NH3•H2O═Co（OH）2↓+2NH4+
    Co2++2H2O?Co（OH）2+2H+
    Ni+2HCl═NiCl2+H2↑
    Ni2++6NH3•H2O═Ni（NH3）6]2++6H2O
    Fe（OH）27.19.6
    Fe（OH）32.33.7
    Mg（OH）210.812.4
    2）25℃Ksp（MgF2）=7.4×10-11、Ksp（MgCO3）=3.5×10-3
    请回答：
    （1）“除镍”步骤必须控制在一定时间内完成，否则沉淀中将有部分Co（OH）2转化为Co（OH）3，此反应的化学方程式为4Co（OH）2+O2+2H2O=4Co（OH）3
    （2）在“盐酸调pH=4”步骤中，加入盐酸的作用是防止Co2+水解．
    （3）“净化”步骤中加入H2O2的作用是2Fe2++2H++H2O2=2H2O+2Fe3+（请用离子方程式表示）．废渣的成分MgF2、Fe（OH）3（请用化学式表示）．
    （4）已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，则该温度下反应Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+的平衡常数K=2.5×10-5．
    （5）二水合草酸钴晶体（CoC2O4•2H2O）中C元素的化合价为+3，在空气中高温反应的化学方程式为2CoC2O4•2H2O+O2=2CoO+4H2O+4CO2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．在一定温度下，将2mol A和2molB 两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8mol D，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下列空白：
    （1）A的转化率为60%
    （2）2分钟内生成D的反应速率为0.2mol/（L•min）
    （3）x值等于2
    （4）如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数不变（填“增大”“减小”或“不变”）

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