Question

1．某酸性廢液含有H⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、NO₃^-、F^─和Cr₂O₇^2─等．圖是該廢液的綜合利用工藝流程：（假設：F^─與金屬離子的絡合反應不影響其他反應和計算）

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）濾渣1的主要成份為：Fe（OH）₃．
（2）請寫出“轉化”時NaHSO₃與Cr₂O₇^2─發(fā)生反應的離子方程式Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O．
（3）試劑X可以是足量氨水，還可以是：BC．A．NaOH  B．Ni（OH）₂  C．NiO  D．Fe₂O₃
（4）寫出Cr（OH）₃在水中的電離方程式Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-，Cr（OH）₃+H₂O?[Cr（OH）₄]^-+H⁺．
（5）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：[Ni（NH₃）₆]²⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃．
（6）請寫出Cr³⁺與酸性高錳酸鉀發(fā)生反應的離子方程式10Cr³⁺+6MnO₄^-+11H₂O=6Mn²⁺+5Cr₂O₇^2-+22H⁺．
（7）經檢測，最后的殘液中c（Ca²⁺）=1.0×10^─5 mol•L^-1，則殘液中F^-濃度為38mg•L^-1，
不符合（填“符合”或“不符合”）排放標準[已知K_sp（CaF₂）=4×10^─11，國家排放標準要求氟離子濃度小于10mg•L^-1]．

Answer 1

分析 某酸性廢液含有H⁺、Fe³⁺、Ni²⁺、NO₃^-、F^─和Cr₂O₇^2─等，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Cr₂O₇^2-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）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；
（2）轉化時NaHSO₃與Cr₂O₇^2-發(fā)生氧化還原，反應生成鉻離子=硫酸根離子和水；
（3）據金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH分析，又不引入新雜質；
（4）先判斷電解質的強弱，強電解質完全電離用“═”，弱電解質部分電離用可逆號，電離方程式應遵循質量守恒定律和電荷守恒，并注意原子團不可拆分；
（5）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；
（6）在一定條件下，Cr³⁺與酸性高錳酸鉀發(fā)生反應，產物是Cr₂O₇^2-和Mn²⁺；
（7）依據溶度積常數計算F^-離子濃度，依據國家排放標準要求氟離子濃度小于10mg•L^-1分析判斷．

解答 解：（1）調節(jié)溶液PH=3.5，使鐵離子全部沉淀，濾渣Ⅰ為Fe（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃；
（2）轉化時NaHSO₃與Cr₂O₇^2-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：Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O；
（3）據金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH分析，又不引入新雜質可知還可以是Ni（OH）₂、NiO，
故答案為：BC；
（4）Cr（OH）₃為弱電解質，在水中部分電離，電離方程式為：Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-，Cr（OH）₃+H₂O?[Cr（OH）₄]^-+H⁺，
故答案為：Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-；Cr（OH）₃+H₂O?[Cr（OH）₄]^-+H⁺；
（5）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⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃，
故答案為：[Ni（NH₃）₆]²⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃；
（6）在一定條件下，Cr³⁺與酸性高錳酸鉀發(fā)生反應，產物是Cr₂O₇^2-和Mn²⁺，所發(fā)生的離子反應方程式為10Cr³⁺+6MnO₄^-+11H₂O=6Mn²⁺+5Cr₂O₇^2-+22 H⁺，
故答案為：10Cr³⁺+6MnO₄^-+11H₂O=6Mn²⁺+5Cr₂O₇^2-+22 H⁺；
（7）依據溶度積常數計算F^-離子濃度，Ksp=c（Ca²⁺）c（F^-）²=4×10^-11 mol³•L^-3，殘液中c（Ca²⁺）=1.0×10^─5mol•L^-1，則c（F^-）=$\frac{4×1{0}^{-11}}{1.0×1{0}^{-5}}$=2×10^-3mol/L=2×10^-3mol/L×19g/mol=38×10^-3g/L=38mg/L，依據國家排放標準要求氟離子濃度大于10mg•L^-1分析判斷，不符合國家標準，
故答案為：38，不符合．

點評 本題考查了物質的分離和提純方法分析、實驗基本操作的理解應用，主要是離子分離方法和條件的判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．