Question

【题目】NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣（除镍外，还含有铜、锌、铁等元素）为原料获得．操作步骤如下：

（1）向滤液Ⅰ中加入FeS是为了生成难溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质，则除去Cu2+的离子方程式为： ．
（2）对滤液Ⅱ的操作，请回答：
①往滤液Ⅱ中加入H2O2的离子方程式： ．
②调滤液ⅡpH的目的是除去Fe3+ ， 其原理是Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+ ， 已知25℃时Ksp[Fe（OH）3]=2.8×10﹣39 ， 则该温度下上述反应的平衡常数K=
③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是 ．
（3）滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4 ， 加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4 ， 这两步操作的目的是 ．
（4）得到的NiSO4溶液经一系列操作可得到NiSO46H2O晶体，请回答：
①一系列操作主要包括、、等操作．
②为了提高产率，过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到流程中的位置．（填a、b、c、d）
③如果得到产品的纯度不够，则应该进行操作（填操作名称）．

Answer 1

【答案】
（1）FeS+Cu2+=CuS+Fe2+
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；3.6×10﹣4；用试管取少量滤液Ⅲ，滴加几滴KSCN溶液，若无颜色变化，则Fe3+已除净
（3）增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶（或富集NiSO4）
（4）蒸发浓缩；冷却结晶；过滤；d；重结晶
【解析】解：废渣（除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等元素的化合物杂质），在硫酸溶解后过滤后除去不溶性物质，滤液Ⅰ含有二价铁离子、镍离子、锌离子等杂质，加入硫化钠可除去铜离子、锌离子，然后加H2O2是将二价铁氧化成三价铁，调节溶液PH使三价铁以氢氧化物的沉淀而除去，滤液Ⅲ含有可溶性硫酸盐，为Na2SO4、NiSO4 ， 再加碳酸钠沉淀二价镍，过滤、洗涤，然后与硫酸反应生成NiSO4晶体，（1）FeS除去Cu2+的反应是沉淀的转化，即FeS+Cu2+=CuS+Fe2+ ， 所以答案是：FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；（2）①对滤液Ⅱ加H2O2的目的是将Fe2+氧化Fe3+ ， 加入H2O2的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O；②调滤液ⅡpH的目的是除去Fe3+ ， Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+ ， 依据水解平衡常数Kh= = ×（ ）3= = ≈3.6×10﹣4；
所以答案是：3.6×10﹣4；③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是用试管取少量滤液Ⅲ，滴加几滴KSCN溶液，若无颜色变化，则Fe3+已除净；
所以答案是：用试管取少量滤液Ⅲ，滴加几滴KSCN溶液，若无颜色变化，则Fe3+已除净；（3）NiSO4与Na2CO3反应生成NiCO3沉淀，而后过滤，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4 ， 这样可提高NiSO4的浓度，有利于蒸发结晶；
所以答案是：增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶（或富集NiSO4）；（4）①得到的NiSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等；
所以答案是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；②为了提高产率，过滤后得到的母液要循环使用，应该回流到流程中d中循环使用，
所以答案是：d；③产品的纯度不够需要重新溶解、浓缩、结晶析出得到较纯净的晶体，实验操作为重结晶；
所以答案是：重结晶．