1、专题3水溶液中的离子反应 测评(A)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列各组物质全部是弱电解质的是()。A.H2O、NH3H2O、H3PO4、HFB.NH3H2O、CH3COOH、C2H5OH、CH3COONaC.H2SO3、Ba(OH)2、BaSO4D.H2SiO3、H2S、CO2答案:A2.下列说法正确的是()。A.氯水能导电,所以氯气是电解质B.碳酸钙不溶于水,所以它是非电解质C.固体磷酸是电解质,所以磷酸在熔融状态下和溶于水时都能导电D.胆矾虽不能导电,但它属于电解质答案:D解析
2、:氯水导电的原因是Cl2溶于水生成了HCl和HClO,HCl和HClO是电解质,溶于水而导电,不是氯气本身导电,且氯气是单质,它既不是电解质,也不是非电解质。碳酸钙难溶于水,但其溶于水的部分完全电离,是强电解质。固体磷酸虽是电解质,但其是共价化合物,熔融时只以分子形式存在,不能导电。胆矾不能导电,但溶于水完全电离,所以是强电解质。3.在0.1 molL-1 NH3H2O溶液中存在如下电离平衡:NH3H2ONH4+OH-。对于该平衡,下列叙述中正确的是()。A.加入水时,溶液中c(OH-)c(NH3H2O)增大B.加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,电离平衡常数减小C.加入少量0.1 molL-
3、1 HCl溶液,溶液中c(OH-)增大D.降低温度,溶液中c(NH4+)增大答案:A解析:加水能促进NH3H2O的电离,溶液中n(OH-)增大,而n(NH3H2O)减小,即c(OH-)c(NH3H2O)增大,A项正确。加入NaOH固体,电离平衡常数不变,B项错误。加盐酸促进NH3H2O电离,但OH-被中和,溶液中c(OH-)减小,C项错误。降温抑制电离,溶液中c(NH4+)减小,D项错误。4.下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)c(OH-)的是()。A.向纯水中投入少量Na2O2B.将水加热煮沸C.向水中通入CO2D.向水中加入NaCl答案:C解析:A项,生成NaOH,使c(OH
4、-)c(H+)。B项,可促进水的电离,但c(H+)=c(OH-)。D项,对水的电离无影响。C项,CO2可与水反应生成H2CO3,抑制水的电离,同时使c(H+)c(OH-)。5.下列说法正确的是()。A.向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,使水的离子积减小B.向氢氧化镁沉淀中滴加适量的盐酸和氯化铵溶液,沉淀均能溶解C.实验测定酸碱滴定曲线时,要保证整个过程测试和记录pH的间隔相同D.Ksp大的难溶电解质一定能转化成Ksp小的难溶电解质,Ksp小的难溶电解质一定不能转化成Ksp大的难溶电解质答案:B解析:A项,向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,但水的离子积不变;B项,氢氧化镁可以与盐酸和氯化铵溶
5、液反应;C项,实验测定酸碱滴定曲线时,整个过程测试和记录pH的间隔不一定相同,注意记录颜色突变过程所消耗的碱的量是关键;D项,满足一定条件时,Ksp小的难溶电解质也可转化为Ksp大的难溶电解质。6.下列关于电解质溶液的判断正确的是()。A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HCO3-、Na+可以大量共存B.在pH=0的溶液中,Na+、NO3-、SO32-、K+可以大量共存C.常温下,由0.1 molL-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOHB+OH-D.常温下,由0.1 molL-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2OHA+OH-答案:D解析:A项,
6、HCO3-在碱性溶液中不能大量存在;B项,SO32-在酸性溶液中不能大量存在,且在酸性溶液中NO3-能将SO32-氧化为SO42-;C项,该碱属于弱碱,其电离过程是可逆的;D项,HA为弱酸,故A-可发生水解:A-+H2OHA+OH-。7.一定温度时,Cu2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+四种金属离子(M2+)形成硫化物沉淀所需S2-最低浓度的对数值 lg c(S2-)与lg c(M2+)的关系如图所示。下列有关判断不正确的是()。A.该温度下,Ksp(MnS)大于1.010-35B.向含Mn2+、Zn2+的稀溶液中滴加Na2S溶液,Mn2+最有可能先沉淀C.向c(Fe2+)=0.1 molL-
7、1的溶液中加入足量CuS粉末,有FeS沉淀析出D.该温度下,溶解度:CuSMnSFeSZnS答案:D解析:由图可知,Ksp(CuS)=10-17.510-17.5=110-35,而Ksp(MnS)Ksp(CuS),A项正确。依据此图可知,CuS的Ksp最小,其次是MnS、FeS和ZnS,所以向含Mn2+、Zn2+的稀溶液中滴加Na2S溶液,Mn2+最有可能先沉淀,B项正确。Ksp(FeS)=10-1010-10=110-20,由于硫化铜饱和溶液中硫离子浓度是10-35molL-1,向c(Fe2+)=0.1molL-1的溶液中加入足量CuS粉末后c(Fe2+)c(S2-)大于110-20,所以有
8、FeS沉淀析出,C项正确。依据此图可知,CuS的Ksp最小,其次是MnS、FeS和ZnS,所以该温度下,溶解度CuSMnSFeSZnS,MgCO3Mg(OH)2。就溶解或电离出S2-的能力而言,FeSH2SCuS。则下列离子方程式错误的是()。A.Mg2+2HCO3-+2Ca2+4OH-Mg(OH)2+2CaCO3+2H2OB.Cu2+H2SCuS+2H+C.Zn2+S2-+2H2OZn(OH)2+H2SD.FeS+2H+Fe2+H2S答案:C解析:因ZnS比Zn(OH)2难溶,S2-与Zn2+应先结合成ZnS沉淀,C项错误。10.下列实验操作所对应的现象(或其他)、结论均正确的是()。选项操
9、作现象(或其他)结论ASO2通入BaCl2溶液中,然后滴入稀硝酸产生白色沉淀,且白色沉淀不溶于稀硝酸先得白色沉淀BaSO3,后转化为BaSO4B向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2溶液颜色变浅Na2CO3溶液中水解平衡向右移动C用pH试纸测定NaCl溶液和NaF溶液的pHpH(NaCl)pH(NaF)氟元素非金属性强于氯元素D同浓度同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与Zn反应CH3COOH溶液中放出H2较慢CH3COOH是弱电解质答案:D解析:因酸性:H2SO3HCl,故SO2不能与BaCl2反应,无白色沉淀生成,滴入稀硝酸后,SO2被氧化成SO42-,进而生成BaSO4白色沉淀
10、,A项错误。Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-,使酚酞变红,加入少量BaCl2溶液后生成BaCO3沉淀,CO32-浓度减小,水解平衡向左移动,则红色变浅,B项错误。用pH试纸测定结果:pH(NaCl)pH(NaF),由于HCl是强酸,NaCl不水解,而HF是弱酸,F-能水解使NaF溶液显碱性,与元素的非金属性无关,C项错误。同浓度同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与Zn反应时,CH3COOH溶液中放出H2较慢,说明CH3COOH溶液中的氢离子浓度小于盐酸中的氢离子浓度,HCl是强电解质,则CH3COOH是弱电解质,部分电离,D项正确。二、选择题(本题包括5小
11、题,每小题4分,共计20分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题就得0分)11.今有室温下四种溶液,下列有关叙述不正确的是()。序号pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液CH3COOH溶液盐酸A.和中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大B.和两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)D.a L 与b L 溶液混合后,若混合溶液pH=7,则ac(OH-),错误。C项,分别加水稀释至原体积的10倍,假设平衡不移动,那么溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡N
12、H3H2ONH4+OH-右移,使pH10,同理稀释后pHb,D项错误。12.CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:弱电解质H2CO3NH3H2O电离平衡常数(25)Ka1=4.310-7Ka2=5.610-11Kb=1.810-5现有常温下1 molL-1的(NH4)2CO3溶液,已知NH4+的水解平衡常数Kh=KWKb,CO32-第一步水解的平衡常数Kh=KWKa2。下列说法正确的是()。A.由数据可判断该溶液呈酸性B.c(NH4+)c(HCO3-)c(CO32-)c(NH3H2O)C.c(NH4+)+c(NH3H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)D.c(NH4
13、+)+c(H+)c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)答案:CD解析:分析表中数据并结合题给信息知,CO32-的水解程度大于NH4+的水解程度,常温下1molL-1的(NH4)2CO3溶液呈碱性,A项错误。盐类的水解是微弱的,则在常温下1molL-1的(NH4)2CO3溶液中,c(NH4+)c(CO32-)c(HCO3-)c(NH3H2O),B项错误。根据物料守恒可判断C项正确。根据电荷守恒知c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),D项正确。13.为研究沉淀的生成及其转化,某小组进行如下实验。关于该实验分析不正确的是()。A.浊液中存在平衡:A
14、gSCN(s)Ag+SCN-B.中颜色变化说明上层清液中含有SCN-C.中颜色变化说明有AgI生成D.该实验可以证明AgI比AgSCN更难溶答案:D解析:根据信息,白色沉淀是AgSCN,存在溶解平衡:AgSCN(s)Ag+SCN-,故A说法正确;取上层清液,加入Fe3+出现红色溶液,说明生成Fe(SCN)3,说明溶液中含有SCN-,故B说法正确;AgI是黄色沉淀,现象是产生黄色沉淀,说明有AgI产生,故C说法正确;可能是c(I-)c(Ag+)Ksp,出现沉淀,故D说法错误。14.室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是()。A.Na2S溶液:c(Na+)c(HS-)c(OH-)c(H2S)B.N
15、a2C2O4溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)答案:B解析:A项,Na2S溶液中,水解分步进行,S2-+H2OHS-+OH-,HS-+H2OH2S+OH-,第一步水解程度远大于第二步,则c(Na+)c(OH-)c(HS-)c(H2S),A项错误;B项,由质子守恒可知等式正确;C项,Na2CO3溶液中,由电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)=2c(C
16、O32-)+c(OH-)+c(HCO3-),C项错误;D项,根据物料守恒可得:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),c(Cl-)=2c(Ca2+),+得:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),D项错误。15.纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:已知KspFe(OH)3=2.610-39,KspCu(OH)2=210-20,Ksp(ZnS)=1.610-24。下列说法不正确的是()。
17、A.酸浸时FeO与稀硝酸反应的离子方程式为3FeO+10H+ NO3-3Fe3+NO+5H2OB.将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是O2C.滤渣2中的成分是Zn和FeD.当溶液中c(Zn2+)Kspc(Zn2+)=1.610-241.010-5molL-1=1.610-19molL-1,D项正确。三、非选择题(本题包括5小题,共60分)16.(9分)常温下,向100 mL 0.01 molL-1 HA溶液中逐滴加入0.02 molL-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题。(1)由图中信息可知HA为(填“强”或“弱”)酸,理由是。(2)常
18、温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a(填“”“”“”或“=”)2c(A-);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)= molL-1。答案:(1)强0.01 molL-1 HA溶液的 pH=2,即c(H+)=0.01 molL-1,HA完全电离(2)c(A-)c(OH-)c(H+)(4)=0.005解析:(1)由题目信息可知0.01molL-1HA溶液的pH=2,说明HA完全电离,为强电解质。(2)由题目图像可知向100mL0.01molL-1HA溶液中滴加51mL0.02molL-1MOH溶液,pH=7,说明MOH是弱碱,所对应的MA是强酸弱碱盐,水溶液显酸性。(3)K点,由
19、100mL0.01molL-1HA溶液与100mL0.02molL-1MOH溶液混合而成,反应后的溶液为等物质的量浓度的MA和MOH溶液,故c(M+)c(A-)c(OH-)c(H+)。(4)由物料守恒得c(M+)+c(MOH)=2c(A-),由电荷守恒得c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故c(MOH)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)c(A-)=0.005molL-1。17.(13分)氯化铝可制备无机高分子混凝剂,在有机合成中有广泛的用途。回答下列问题。(1)实验室配制氯化铝溶液时加入盐酸的目的是。(2)往AlCl3溶液中加入过量下列溶液,最终得到无色澄清溶液的是(填字母)
20、。A.Na2CO3溶液B.NaOH溶液C.NaAlO2溶液D.H2SO4溶液(3)用滴管向试管中滴加少量AlCl3溶液时,滴管不得伸入试管中的理由是;用试管夹夹持上述试管在酒精灯上加热时,不断上下移动试管的目的是。取AlCl3溶液,用小火持续加热至水刚好蒸干,生成白色固体的组成可表示为Al2(OH)nCl(6-n),为确定n的值,取3.490 g白色固体,全部溶解在足量硝酸中,并加水稀释成100 mL。取50 mL与足量氨水充分反应后过滤、洗涤、灼烧,最后得Al2O3的质量为1.020 g。判断加入氨水已足量的操作是。过滤、洗涤后至少要灼烧(填写数字)次;测定样品中铝元素含量时不选择测定干燥A
21、l(OH)3的质量,而是测定Al2O3的质量的原因可能是(填字母)。A.干燥Al(OH)3固体时易失水B.Al2O3的质量比Al(OH)3大,误差小C.沉淀Al(OH)3时不完全D.灼烧氧化铝时不分解答案:(1)防止氯化铝水解(2)BD(3)防止试剂被污染防止局部受热引起暴沸取上层清液继续滴加氨水,若无沉淀生成,则证明氨水已经过量2AD解析:(1)氯化铝是强酸弱碱盐,Al3+水解使溶液显酸性,加入盐酸能抑制其水解,从而得到澄清溶液。(2)AlCl3水解使溶液显酸性,Na2CO3水解使溶液显碱性,当两种溶液混合时,两者水解相互促进,发生反应:2AlCl3+3Na2CO3+3H2O2Al(OH)3
22、+3CO2,产生氢氧化铝沉淀,因此不能得到澄清溶液,A项不符合题意。AlCl3与过量的氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2溶液,反应的化学方程式为AlCl3+4NaOH3NaCl+NaAlO2+2H2O,因此可得澄清溶液,B项符合题意。AlCl3与NaAlO2发生相互促进的水解反应:AlCl3+3NaAlO2+6H2O4Al(OH)3+3NaCl,因此不能得到澄清溶液,C项不符合题意。AlCl3与硫酸不能反应,故溶液仍为澄清溶液,D项符合题意。(3)向试管中滴加溶液时应“垂直”“悬空”,目的是防止污染试剂;用试管夹夹持试管在酒精灯上加热时,要上下移动试管,防止局部受热引起暴沸现象。判断加入的试剂氨
23、水已过量的方法是:取上层清液,向其中继续滴加氨水,若无沉淀生成,则证明氨水已经过量;将所得的Al(OH)3沉淀至少灼烧23次,至两次质量差不超过0.1g,就说明Al(OH)3分解完全得Al2O3,即最少灼烧2次;不选择测定干燥Al(OH)3的质量,而是测定Al2O3的质量的原因是干燥Al(OH)3时易分解失水而Al2O3稳定,灼烧Al2O3不分解,合理选项是AD。18.(10分)实验室现有一瓶未知浓度的稀盐酸,某化学社团的学生为测定该稀盐酸的浓度,进行如下实验。(1)配制250 mL 0.100 0 molL-1标准NaOH溶液。主要操作步骤:计算称量溶解冷却洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)将配制
24、好的溶液倒入试剂瓶,贴上标签。(2)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加3滴酚酞溶液作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。记录有关数据。重复实验2次,记录数据如下。实验编号NaOH溶液的浓度(molL-1)NaOH溶液的刻度mL待测盐酸的体积/mL初始终点10.100 00.2222.6420.0020.100 00.3422.7220.0030.100 00.8022.5620.00滴定达到终点的标志是。根据上述数据,可计算出该稀盐酸的浓度为(保留4位有效数字)。在上述实验中,下列操作(其他操作均正确)会造成测定结果偏高的有。A.滴定终点读数时仰视读数B.酸式滴定管使用前
25、,水洗后未用待测盐酸润洗C.锥形瓶水洗后未干燥答案:(1)转移定容摇匀(2)滴入最后半滴NaOH溶液,溶液由无色恰好变为粉红色,且半分钟内不褪色0.112 0 molL-1A解析:(2)根据终点时酚酞在溶液中的颜色变化判断终点。计算盐酸的浓度时,应先判断异常值并舍去,将合理的数据取平均值进行计算。三次所用NaOH溶液的体积分别是22.42mL、22.38mL、21.76mL,第3次数据异常,根据前两次数据计算。最终可计算出c(HCl)=0.1120molL-1。终点仰视读数,标准液体积偏大,结果偏高;酸式滴定管未润洗,则量取的酸减少,消耗标准液体积偏小,结果偏低;锥形瓶内有水对结果无影响。19
26、.(14分)NH4Al(SO4)2是一种食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析化学、制药工业中用途广泛。请回答下列问题:(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是(用必要的化学用语和相关文字说明)。(2)相同条件下,0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液中的c(NH4+)(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 molL-1 NH4HSO4溶液中的c(NH4+)。(3)如图是0.1 molL-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。其中符合0.1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是(填写序号),导致pH随温度变化的原因是;20 时,0.1 mol
27、L-1的NH4Al(SO4)2溶液中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=(填数值)。(4)室温时,向100 mL 0.1 molL-1的NH4HSO4溶液中滴加0.1 molL-1的NaOH溶液,所得溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:试分析图中A、B、C、D四个点,水的电离程度最大的是;在B点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。答案:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮颗粒使其沉降从而净化水(2)小于(3)NH4Al(SO4)2溶液呈酸性,升高温度,其水解
28、程度增大,pH减小10-3 molL-1(4)A点c(Na+)c(SO42-)c(NH4+)c(OH-)=c(H+)解析:(1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3吸附水中的悬浮颗粒使其沉降。(2)NH4Al(SO4)2溶液与NH4HSO4溶液中的NH4+均发生水解,但NH4Al(SO4)2溶液中Al3+水解后溶液呈酸性抑制NH4+的水解,NH4HSO4溶液中HSO4-电离出的H+同样抑制NH4+的水解,相同条件下,因为HSO4-电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4溶液中NH4+的水解程
29、度比NH4Al(SO4)2溶液中NH4+的小。(3)NH4Al(SO4)2溶液呈酸性,升高温度,其水解程度增大,pH减小,符合其变化的曲线为。根据电荷守恒,可以得出2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3molL-1其中c(OH-)太小,可忽略。(4)分析A、B、C、D四个点,根据反应物的用量可知,A点恰好消耗完HSO4-电离出来的H+,溶液中的溶质为(NH4)2SO4与Na2SO4;B、C、D三点溶液中均含有NH3H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3H2O抑制水的电离,故A点水的电离程度最大。B点溶液呈中性,即溶液中含有(NH4
30、)2SO4、Na2SO4、NH3H2O三种溶质,A点时c(Na+)=c(SO42-),则B点时c(Na+)c(SO42-),根据电荷守恒可得B点时c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-),故可以得出c(SO42-)c(NH4+),故B点时c(Na+)c(SO42-)c(NH4+)c(OH-)=c(H+)。20.(14分)(2020全国)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+开始沉
31、淀时(c=0.01molL-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全时(c=1.010-5molL-1)的pH8.74.73.29.0回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是。为回收金属,用稀硫酸将“滤液”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式。(2)“滤液”中含有的金属离子是。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即,“滤液”中可能含有的杂质离子为。(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=(列出计算式) 。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 molL-1,则“调pH”应控制的pH范围是。(5)硫酸镍在强碱溶液中用
32、NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是。答案:(1)除去油脂、溶解铝及其氧化物AlO2-+2H2O+H+Al(OH)3+H2O(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+(3)O2或空气Fe3+(4)0.01(107.2-14)2或10-5(108.7-14)23.26.2(5)2Ni2+ClO-+4OH-2NiOOH+Cl-+H2O(6)提高镍回收率解析:本题考查了以废弃的含镍催化剂为原料,通过一定的工艺流程制取硫酸镍晶体的过程。(1)废镍催化剂中能与NaOH溶液反应的有油脂、铝及其氧化物。“滤液”中
33、的溶质为NaAlO2、高级脂肪酸钠和甘油,当向该滤液中滴加稀硫酸时,其中的NaAlO2可与稀硫酸反应得到Al(OH)3沉淀。(2)“滤饼”的成分为Ni、Fe及其氧化物等,用稀硫酸酸浸时可得到NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3等,则“滤液”中的金属阳离子有Ni2+、Fe2+、Fe3+。(3)加H2O2溶液“转化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,替代起氧化作用的H2O2溶液的可以为O2或空气,这样既能将Fe2+氧化,又不引进新杂质。由于Fe2+开始沉淀、沉淀完全时的pH与Ni2+的相近,所以若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,则“调pH”得到Fe(OH)3沉淀,Fe2+与Ni2+一起存
34、在于溶液中,通过“转化”(氧化)使Fe2+转变为Fe3+而被沉淀出来,则“滤液”中可能的杂质离子为氧化得到的Fe3+。(4)根据Ni2+开始沉淀时的pH为7.2,可得Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)c2(OH-)=0.01(107.2-14)2;根据Ni2+完全沉淀时的pH为8.7,也可得Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)c2(OH-)=10-5(108.7-14)2。“调pH”是为了使Fe3+沉淀完全,根据Fe3+完全沉淀时的pH为3.2可知,pH应大于3.2;同时不能使Ni2+沉淀,则c(Ni2+)c2(OH-)0.01(107.2-14)2,根据c(Ni2+)=1.0molL-1,可求得c(OH-)10-6.2molL-1,则“调pH”的pH应小于6.2,则“调pH”控制的pH范围是3.26.2。(5)Ni2+被ClO-氧化为NiOOH,ClO-被还原为Cl-,根据电子守恒可配平得:2Ni2+ClO-2NiOOH+Cl-,最后可配平得:2Ni2+ClO-+4OH-2NiOOH+Cl-+H2O。(6)母液中含有未结晶的硫酸镍,循环使用母液可提高镍的回收率。11
