Question

【题目】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+、、F和等。如图是综合利用该酸洗废液的工艺流程：

已知：

①金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH：

	Fe3+	Ni2+	Cr3+
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的主要成分为____________。

（3）请写出“转化”时NaHSO3与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·L1，则残液中F－浓度为_______mg·L1，______（填“符合”或“不符合”）排放标准[已知Ksp(CaF2)=4×1011，国家排放标准要求氟离子浓度小于10 mg·L1]。

Answer 1

【答案】（1）降低蒸馏的温度以减少酸的分解

（2）Fe(OH)3

（3）1∶3

（4）[Ni(NH3)6]2＋+S2NiS↓＋6NH3

（5）CaF2

（6）3.8 符合

【解析】酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、、F和，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。

（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的主要成分为Fe(OH)3。

（3）NaHSO3与发生反应的方程式为3++5H+2Cr3++ 3+4H2O，是氧化剂，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＋+S2NiS↓＋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）2×104 mol·L1，则残液中F－浓度为2×104 mol·L1×19 g/mol×1000=

3.8 mg·L1，所以符合排放标准。