Question

【題目】用HNO3和HF的混酸處理某金屬后，產生的酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等。下圖是綜合利用該酸洗廢液的工藝流程：

已知：

金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH：

	Fe3+	Ni2+	Cr3+
開始沉淀	1.5	6.7	4.0
沉淀完全	3.4	9.5	6.9

②Ni2+與足量氨水的反應為：Ni2+＋6NH3 [Ni(NH3)6]2+

（1）再生酸中含有HNO3,采取減壓蒸餾的目的為____________，

（2）濾渣１的主要成份為：____________。

（3）請寫出“轉化”時NaHSO3與Cr2O72-發生反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比：________。

（4）已知[Ni(NH3)6]2+為難電離的絡合離子，則“沉鎳”的離子方程式為：____________。

（5）濾渣3的主要成分為CaSO4、Ca(OH)2和_____。

（6）經檢測，最后的殘液中c(Ca2+)＝0.001 molL-1，則殘液中F－濃度為____mgL-1，______（填“符合”或“不符合”）排放標準[已知Ksp(CaF2)=4×10-11，國家排放標準要求氟離子濃度小于10 mgL-1]。

Answer 1

【答案】 降低蒸餾的溫度以減少酸的分解 Fe(OH)3 1:3 [Ni(NH3)6]2＋+S2-=NiS↓＋6NH3 CaF2 3.8 符合

【解析】試題分析：

酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-，加入濃硫酸減壓蒸餾，可以使低沸點的酸硝酸揮發出來；Fe3+完全沉淀的PH為3.4，所以加入氧化鐵調節PH為3.5，可分離出Fe(OH)3；NaHSO3具有還原性，加入NaHSO3把具有氧化性的Cr2O72-還原為Cr3+；加入足量氨水Cr3+生成Cr(OH)3析出，Ni2+與足量氨水反應生成[Ni(NH3)6]2+，沉鎳是把[Ni(NH3)6]2+轉化為NiS沉淀；最后溶液中有大量F-，加入石灰漿可生成CaF2沉淀。

解析：（1）HNO3易分解，采取減壓蒸餾的目的為降低蒸餾的溫度以減少酸的分解；

（2）Fe3+完全沉淀的PH為3.4，所以加入氧化鐵調節PH為3.5，析出的濾渣１的主要成份為Fe(OH)3。

（3） NaHSO3與Cr2O72-發生反應的方程式為3HSO3-+Cr2O72-+5H+= 2Cr3++ 3SO42-+4H2O，Cr2O72-是氧化劑，HSO3-是還原劑，物質的量之比1:3。

（4）沉鎳是把[Ni(NH3)6]2+轉化為NiS沉淀，離子方程式為：[Ni(NH3)6]2＋+S2-=NiS↓＋6NH3 。

（5）由于溶液含有F-，濾渣3的主要成分為CaSO4、Ca(OH)2和CaF2。

（6） ，則殘液中F－濃度為 =3.8 mgL-1，所以符合排放標準。