Question

用HNO₃和HF的混酸处理某金属后，产生的酸洗废液中含有Fe³⁺、Ni²⁺、NO₃^-、F^-和Cr₂O₇^2-等。下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程：

已知：

金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：

	Fe^3+	Ni^2+	Cr^3+
开始沉淀	1.5	6.7	4.0
沉淀完全	3.4	9.5	6.9

②Ni²⁺与足量氨水的反应为：Ni²⁺＋6NH₃ [Ni(NH₃)₆]²⁺

（1）再生酸中含有HNO₃,采取减压蒸馏的目的为____________，

（2）滤渣１的主要成份为：____________。

（3）请写出“转化”时NaHSO₃与Cr₂O₇^2-发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比：________。

（4）已知[Ni(NH₃)₆]²⁺为难电离的络合离子，则“沉镍”的离子方程式为：____________。

（5）滤渣3的主要成分为CaSO₄、Ca(OH)₂和_____。

（6）经检测，最后的残液中c(Ca²⁺)＝0.001 mol•L^-1，则残液中F^－浓度为____mg•L^-1，______（填“符合”或“不符合”）排放标准[已知K_sp(CaF₂)=4×10^-11，国家排放标准要求氟离子浓度小于10 mg•L^-1]。

Answer

降低蒸馏的温度以减少酸的分解 Fe(OH)3 1:3 [Ni(NH3)6]2＋+S2-=NiS↓＋6NH3 CaF2 3.8 符合

【解析】试题分析：

酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-，加入浓硫酸减压蒸馏，可以使低沸点的酸硝酸挥发出来；Fe3+完全沉淀的PH为3.4，所以加入氧化铁调节PH为3.5，可分离出Fe(OH)3；NaHSO3具有还原性，加入NaHSO3把具有氧化性的Cr2O72-还原为Cr3+；加入足量氨水Cr3+生成Cr(OH)3析出，Ni2+与足量氨水反应生成[Ni(NH3)6]2+，沉镍是把[Ni(NH3)6]2+转化为NiS沉淀；最后溶液中有大量F-，加入石灰浆可生成CaF2沉淀。

解析：（1）HNO3易分解，采取减压蒸馏的目的为降低蒸馏的温度以减少酸的分解；

（2）Fe3+完全沉淀的PH为3.4，所以加入氧化铁调节PH为3.5，析出的滤渣１的主要成份为Fe(OH)3。

（3） NaHSO3与Cr2O72-发生反应的方程式为3HSO3-+Cr2O72-+5H+= 2Cr3++ 3SO42-+4H2O，Cr2O72-是氧化剂，HSO3-是还原剂，物质的量之比1:3。

（4）沉镍是把[Ni(NH3)6]2+转化为NiS沉淀，离子方程式为：[Ni(NH3)6]2＋+S2-=NiS↓＋6NH3 。

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

（6） ，则残液中F－浓度为 =3.8 mg•L-1，所以符合排放标准。

点睛：溶度积只与温度有关，难溶电解质的饱和溶液中浓度熵一定等于Ksp。