Question

【題目】不銹鋼表面用硝酸和氫氟酸的混酸處理后，產生的酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3﹣、F﹣和+6價鉻的含氧酸根離子等．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 ， 采取減壓蒸餾的原因是 ．
（2）利用廢氧化鐵（主要成分為Fe2O3）代替燒堿調節(jié)pH的好處是 ．
（3）請寫出“轉化”時NaHSO3與Cr2O72﹣發(fā)生反應的離子反應方程式： ．
（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CaF2、Ca（OH）2和 ．
（6）經檢測，最后的殘液中c（Ca2+）=0.004molL﹣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 mol3L﹣3 ， 國家排放標準要求氟離子濃度小于10mgL﹣1]．

Answer 1

【答案】
（1）硝酸、氫氟酸；降低蒸餾的溫度以減少硝酸的分解
（2）實現(xiàn)廢物利用，降低生產成本
（3）Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O
（4）[Ni（NH3）6]2++S2﹣=NiS↓+6NH3
（5）CaSO4
（6）1.9；符合
【解析】解：酸洗廢液中含有Fe3+、Ni2+、NO3﹣、F﹣和+6價鉻的含氧酸根離子等，加入濃硫酸減壓蒸餾減少硝酸分解，得到再生酸，在溶液中加入廢氧化鐵調節(jié)溶液PH=3.5，使鐵離子全部沉淀，過濾得到濾渣Ⅰ，濾液中加入NaHSO3與Cr2O72﹣發(fā)生反應收藏鉻離子，加入足量氨水沉淀鉻離子形成氫氧化鉻沉淀，過濾后的濾液中加入Na2S沉淀鎳，過濾得到濾液中加入石灰漿沉淀得到濾渣3CaF2、Ca（OH）2和CaSO4 ， （1）分析可知再生酸是硝酸根離子和難揮發(fā)性的濃硫酸反應后生成易揮發(fā)性的硝酸，F(xiàn)﹣離子結合氫離子生成弱酸HF，再生酸為HNO3、HF，采取減壓蒸餾的原因是降低蒸餾的溫度以減少硝酸的分解， 所以答案是：硝酸、氫氟酸；降低蒸餾的溫度以減少硝酸的分解；（2）利用廢氧化鐵（主要成分為Fe3O4）代替燒堿調節(jié)pH的好處是廢物利用，提高經濟效益，降低生產成本，
所以答案是：廢物利用，降低生產成本；（3）轉化時NaHSO3與Cr2O72﹣發(fā)生氧化還原，反應生成鉻離子、硫酸根離子和水，反應的離子方程式為：Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O，
所以答案是：Cr2O72﹣+3HSO3﹣+5H+=2Cr3++3SO42﹣+4H2O；（4）Ni2+與足量氨水的反應為：Ni2++6NH3[Ni（NH3）6]2+ ， 加入Na2S會生成更難溶的NiS，“沉鎳”的離子方程式為：[Ni（NH3）6]2++S2﹣=NiS↓+6NH3 ，
所以答案是：[Ni（NH3）6]2++S2﹣=NiS↓+6NH3；（5）分析可知濾渣3為生成的CaF2沉淀，微溶于水的氫氧化鈣和硫酸鈣，濾渣3的主要成分為CaF2、Ca（OH）2和CaSO4 ，
所以答案是：CaSO4；（6）依據溶度積常數計算F﹣離子濃度，Ksp=c（Ca2+）c（F﹣）2=4×10﹣11 mol3L﹣3 ， 殘液中c（Ca2+）=0.004molL﹣1 ， 則c（F﹣）= =1×10﹣4mol/L=1×10﹣4mol/L×19g/mol=0.0019g/L=1.9mg/L，依據國家排放標準要求氟離子濃度小于10mgL﹣1分析判斷1.9mg/L＜10mgL﹣1 ， 符合國家標準，
所以答案是：1.9，符合；