NiSO
4?6H
2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得.操作步骤如下:
①用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约1.5,搅拌30min,过滤.
②向滤液中滴入适量的Na
2S,除去Cu
2+、Zn
2+,过滤.
③保持滤液在40℃左右,用6%的H
2O
2氧化Fe
2+,再在95℃加入NaOH调节pH,除去铁和铬.
④在③的滤液中加入足量Na
2CO
3溶液,搅拌,得NiCO
3沉淀.
⑤
过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次直至流出液用pH试纸检验呈中性
过滤,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次直至流出液用pH试纸检验呈中性
.
⑥
向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解
向沉淀中加6mol/L的H2SO4溶液,直至恰好完全溶解
.
⑦蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体.
⑧用少量乙醇洗涤并凉干.
(1)步骤②除可观察到黑色沉淀外,还可嗅到臭鸡蛋气味,用离子方程式说明气体的产生:
S2-+2H+═H2S↑
S2-+2H+═H2S↑
.
(2)步骤③中,加6%的H
2O
2时,温度不能过高,其原因是
减少过氧化氢的分解
减少过氧化氢的分解
.
(3)除铁方法有两种,一是用H
2O
2作氧化剂,控制pH在2~4范围内生成氢氧化铁沉淀;另一种方法常用NaClO
3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na
2Fe
6(SO
4)
4(OH)
12]沉淀除去.右图是温度-pH与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域(已知25℃时,Fe(OH)
3的Ksp=2.64×10
-39).
下列说法正确的是
cd
cd
(选填序号).
a.FeOOH中铁为+2价
b.若在25℃时,用H
2O
2氧化Fe
2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe
3+)=2.64×10
-29c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe
2+离子方程式为6Fe
2++Cl
+6H
+═6Fe
3++Cl
-+3H
2O
d.工业生产中温度常保持在85℃~95℃生成黄铁矾钢,此时水体的pH约为1.2~1.8
(4)确定步骤④中Na
2CO
3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是
上层清液呈无色
上层清液呈无色
.
(5)补充上述步骤⑤和⑥(可提供的试剂有6mol/L的H
2SO
4溶液、蒸馏水、pH试纸).