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+、、F和等。如圖是綜合利用該酸洗廢液的工藝流程：

已知：

①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的主要成分為____________。

（3）請寫出“轉化”時NaHSO3與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 mol·L1，則殘液中F－濃度為_______mg·L1，______（填“符合”或“不符合”）排放標準[已知Ksp(CaF2)=4×1011，國家排放標準要求氟離子濃度小于10 mg·L1]。

Answer 1

【答案】（1）降低蒸餾的溫度以減少酸的分解

（2）Fe(OH)3

（3）1∶3

（4）[Ni(NH3)6]2＋+S2NiS↓＋6NH3

（5）CaF2

（6）3.8 符合

【解析】酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、、F和，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。

（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的主要成分為Fe(OH)3。

（3）NaHSO3與發生反應的方程式為3++5H+2Cr3++ 3+4H2O，是氧化劑，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＋+S2NiS↓＋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）2×104 mol·L1，則殘液中F－濃度為2×104 mol·L1×19 g/mol×1000=

3.8 mg·L1，所以符合排放標準。