Question

【题目】NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如下：

（1）向滤液Ⅰ中加入FeS固体是为了生成难溶于酸的硫化物沉淀而除去Cu2+、Zn2+等杂质，则除去Cu2+的离子方程式为_________________________。

（2）根据对滤液Ⅱ的操作作答：

①往滤液Ⅱ中加入H2O2发生反应的离子方程式为___________________。

②调滤液ⅡpH的目的是_____________。

③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是_________________________________。

（3）滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后得到NiCO3固体，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是______________________。

（4）得到的NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到NiSO4·6H2O晶体。

①在进行蒸发浓缩操作时，加热到_________(描述实验现象)时，则停止加热。

②为了提高产率，过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到流程中的___(填“a”、“b”、“c”或“d”)位置。

③如果得到产品的纯度不够，则应该进行_________操作。（填序号）

A．蒸馏 B．分液 C．重结晶 D．过滤

Answer 1

【答案】 FeS+Cu2+CuS+Fe2+ 2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O 除去Fe3+ 用试管取少量滤液Ⅲ，滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则Fe3+已除净 增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSO4) 溶液表面形成晶体薄膜(或者有少量晶体析出) d C

【解析】废渣（除镍外，还含有铜、锌、铁等元素），用硫酸溶解后过滤，滤液Ⅰ含有Fe2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+等杂质，加入FeS可除去Cu2+、Zn2+。加H2O2是将Fe2+氧化成Fe3+，调节溶液PH使Fe3+沉淀而除去。滤液Ⅲ含有Na2SO4、NiSO4，加Na2CO3沉淀Ni2+，过滤、洗涤，然后加入硫酸溶解，得到NiSO4溶液，再进行蒸发浓缩冷却结晶，析出NiSO4晶体。

FeS除去Cu2+的反应是沉淀的转化，使FeS转化为溶解度更小的CuS，故答案为：FeS+Cu2+=CuS+Fe2+；

①滤液Ⅱ中Fe2+有强还原性，加H2O2可将Fe2+氧化Fe3+，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

②调滤液ⅡpH的目的是促进Fe3+水解,生成Fe(OH)3，而达到除去Fe3+的目的。

故答案为：除去Fe3+；

③检验Fe3+是否除尽的操作和现象是用试管取少量滤液Ⅲ，滴加几滴KSCN溶液，若无颜色变化，则Fe3+已除净；

NiSO4与Na2CO3反应生成NiCO3沉淀，而后过滤，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这样可提高NiSO4的浓度，有利于蒸发结晶；

故答案为：增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶（或富集NiSO4）；

（4）①为得到NiSO4晶体，应将NiSO4溶液蒸发浓缩至溶液表面形成晶体薄膜(或者有少量晶体析出时，再停止加热，冷却结晶使其析出；

故答案为：溶液表面形成晶体薄膜(或者有少量晶体析出) ；

②为了提高产率，过滤后得到的母液中主要含有NiSO4，应该回流到流程中d中循环使用故答案为：d；

③产品的纯度不够需要重新溶解、浓缩、结晶析出得到较纯净的晶体，实验操作为重结晶；

故答案为：重结晶。