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专题07 化工流程中物质的结晶1用废雷尼镍(主要成分为NiO、Al,少量Cr、Fe、C、S及有机物)制备Ni(NO3)26H2O的实验流程如下：已知：在实验条件下，Ni2+、Cr3+在溶液中不能被NaClO或HNO3氧化。NiSO4易溶于水，NiCO3难溶于水;Ni(NO3)2在20、90时溶解度依次为79.2、188g/100g水。己知“酸溶”后的溶液中主要的四种离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下：Ni2+Fe2+Fe3+Cr3+开始沉淀pH6.27.62.34.5沉淀完全pH8.59.13.35.6（1）“除铝”所用试剂及主要操作为_。（2）“灼烧”的主要目的是_。（3）“酸溶”时，用浓硫酸和水代替稀硫酸的目的是_。（4）“除铁、铬”时，Fe2+被氧化为Fe3+的离子方程式为_；氧化后需将溶液pH调整到的范围是_。（5）请设计由“净化液”制取Ni(NO3)26H2O的实验方案：_，离心分离、洗涤、干燥得Ni(NO3)26H2O (实验中须使用的试剂有：6molL-1硝酸，3 molL-1Na2CO3溶液)。【答案】 用NaOH溶液浸泡、过滤、洗涤及干燥 除去C、S及有机物 利用浓硫酸与水混合放热，使溶液温度升高，加快酸溶速率 2Fe2+ClO-+2H+=2Fe3+Cl-+H2O 5.6pH6.2 边搅拌边向“净化液”中滴加3molL-1Na2CO3溶液至有大量沉淀，静置，向上层清液中滴加3molL-1Na2CO3溶液，若无沉淀，过滤，水洗，向滤渣中加入6molL-1硝酸至滤渣恰好溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 Ni(NO3)26H2O的实验方案：边搅拌边向“净化液”中滴加3molL-1Na2CO3溶液至有大量沉淀，静置，向上层清液中滴加3molL-1Na2CO3溶液，若无沉淀，过滤，水洗，向滤渣中加入6molL-1硝酸至滤渣恰好溶解，蒸发浓缩、冷却结晶，离心分离、洗涤、干燥得Ni(NO3)26H2O。2辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如图:已知:MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;Cu(NH3)4SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL-1计算):开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Mn2+8.39.8Cu2+4.46.4（1）酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有_(任写一种)。（2）调节浸出液pH的范围为_,其目的是_。（3）本工艺中可循环使用的物质是_(写化学式)。（4）在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成_的结果。海水开发利用的部分过程如下图所示。（1）海水中提取的NaCl中若混有少量的KClO3固体（KClO3溶解度随温度变化大），可通过_、_、_的操作净化。（2）生成Mg(OH)2用的沉淀剂一般是生石灰或熟石灰，所以Mg(OH)2沉淀中会混有Ca(OH)2，可通过反复洗涤去除Ca(OH)2，检验沉淀是否洗净的操作方法_。【答案】 粉碎矿石(或升高温度或适当增加酸的浓度或搅拌,任写一种即可) 3.2pH”或“”)。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为_，T2时该反应的平衡常数为_。 （4）硬质合金刀具中含碳化钨(WC)，利用电解法可以从碳化钨废料中回收钨。电解时，用碳化钨做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液，阳极析出钨酸并放出CO2。该阳极反应式为_。【答案】 +6 2MnWO4O24NaOH2MnO22Na2WO42H2O HAsO32H2O2=HAsO42H2O MgSiO3 、MgHAsO4 、MgHPO4 WO42Ca(OH)2（s）=CaWO4（s）2OH 1103 WC6H2O10e-=H2WO4CO210H 8铋(Bi)与氮同族，氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种以用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含铋的化合物之外,还有CuSO4、ZnSO4、CuS、Fe2O3、PbSO4及As2O3)制备高纯氯氧化铋的工艺流程如下：请回答：(1)BiOCl中Bi元素的化合价为_。(2)向“酸浸”所得“浸液1”中加入Zn粉，主要目的是_。(3)“浸铜”时,有单质硫生成，其反应的离子方程式为_。(4)“浸铋”时,温度升高，铋的浸出率降低，其原因为_。(5)“沉铋”时需控制溶液的pH=3.0,此时BiCl3发生反应的化学方程式为_。(6)“除铅、砷”时,可以采用以下两种方法：加入改性羟基磷灰石固体(HAP)：浸液2与HAP的液固比(L/S)与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表：L/S1251501251151Pb2+去除率/%84.8694.1595.4096.83As3+去除率/%98.7998.9298.3499.05m(沉铋)/g2.342.332.051.98实验中应采用的L/S=_。铁盐氧化法：向浸液2中加入Fe2(SO4)3,并调节pH,生成FeAsO4沉淀。当溶液中c(AsO43-)=110-9mol/L,且不产生Fe(OH)3沉淀,此时溶液的pH为_。(已知：1g2=0.3;FeAsO4、Fe(OH)3的Ksp分别为510-21、410-38。)【答案】 +3 除去Cu2+、Fe3+ CuS+MnO2+4H+=Cu2+Mn2+S+2H2O 温度升高,盐酸挥发,反应物浓度降低 BiCl3+Na2CO3=BiOCl+2NaCl+CO2 501 5.3
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