Question

【題目】NiSO46H2O是一種綠色易溶于水的晶體，可由電鍍廢渣（除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素）為原料獲得．操作步驟如下：

（1）向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS是為了生成難溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等雜質(zhì)，則除去Cu2+的離子方程式為： ．
（2）對(duì)濾液Ⅱ的操作，請(qǐng)回答：
①往濾液Ⅱ中加入H2O2的離子方程式： ．
②調(diào)濾液ⅡpH的目的是除去Fe3+ ， 其原理是Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+ ， 已知25℃時(shí)Ksp[Fe（OH）3]=2.8×10﹣39 ， 則該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象是 ．
（3）濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4 ， 加Na2CO3過濾后得到NiCO3固體，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4 ， 這兩步操作的目的是 ．
（4）得到的NiSO4溶液經(jīng)一系列操作可得到NiSO46H2O晶體，請(qǐng)回答：
①一系列操作主要包括、、等操作．
②為了提高產(chǎn)率，過濾后得到的母液要循環(huán)使用，則應(yīng)該回流到流程中的位置．（填a、b、c、d）
③如果得到產(chǎn)品的純度不夠，則應(yīng)該進(jìn)行操作（填操作名稱）．

Answer 1

【答案】
（1）FeS+Cu2+=CuS+Fe2+
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；3.6×10﹣4；用試管取少量濾液Ⅲ，滴加幾滴KSCN溶液，若無顏色變化，則Fe3+已除凈
（3）增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶（或富集NiSO4）
（4）蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；過濾；d；重結(jié)晶
【解析】解：廢渣（除含鎳外，還含有Cu、Zn、Fe等元素的化合物雜質(zhì)），在硫酸溶解后過濾后除去不溶性物質(zhì)，濾液Ⅰ含有二價(jià)鐵離子、鎳離子、鋅離子等雜質(zhì)，加入硫化鈉可除去銅離子、鋅離子，然后加H2O2是將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，調(diào)節(jié)溶液PH使三價(jià)鐵以氫氧化物的沉淀而除去，濾液Ⅲ含有可溶性硫酸鹽，為Na2SO4、NiSO4 ， 再加碳酸鈉沉淀二價(jià)鎳，過濾、洗滌，然后與硫酸反應(yīng)生成NiSO4晶體，（1）FeS除去Cu2+的反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化，即FeS+Cu2+=CuS+Fe2+ ， 所以答案是：FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；（2）①對(duì)濾液Ⅱ加H2O2的目的是將Fe2+氧化Fe3+ ， 加入H2O2的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O；②調(diào)濾液ⅡpH的目的是除去Fe3+ ， Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+ ， 依據(jù)水解平衡常數(shù)Kh= = ×（ ）3= = ≈3.6×10﹣4；
所以答案是：3.6×10﹣4；③檢驗(yàn)Fe3+是否除盡的操作和現(xiàn)象是用試管取少量濾液Ⅲ，滴加幾滴KSCN溶液，若無顏色變化，則Fe3+已除凈；
所以答案是：用試管取少量濾液Ⅲ，滴加幾滴KSCN溶液，若無顏色變化，則Fe3+已除凈；（3）NiSO4與Na2CO3反應(yīng)生成NiCO3沉淀，而后過濾，再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4 ， 這樣可提高NiSO4的濃度，有利于蒸發(fā)結(jié)晶；
所以答案是：增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶（或富集NiSO4）；（4）①得到的NiSO4溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等；
所以答案是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；②為了提高產(chǎn)率，過濾后得到的母液要循環(huán)使用，應(yīng)該回流到流程中d中循環(huán)使用，
所以答案是：d；③產(chǎn)品的純度不夠需要重新溶解、濃縮、結(jié)晶析出得到較純凈的晶體，實(shí)驗(yàn)操作為重結(jié)晶；
所以答案是：重結(jié)晶．