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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用e 40

人造金刚石酸洗废液中含有大量的Ni2+、Mn2+、Co2+等离子.某厂技术人员设计了如下方案,使上述离子的浓度降低到排放标准,且得到了纯度较高的镍粉.

Ⅰ.废液组成:

金属元素

Ni

Mn

Co

Fe

Cu

Zn

浓度(g•L﹣1

45

15

7.5

≤0.1

≤0.05

≤0.05

(1)、Ⅱ.处理方案:

步骤1:调节pH:向强酸性溶液中加入NaOH溶液调节pH到2.

此步骤中工业上不直接使用饱和Na2CO3溶液来调节溶液的pH的原因可能是

(2)、步骤2:除去Mn2+、Co2+离子:在搅拌下加入适量饱和Na2CO3溶液和NaClO溶液并控制pH≤3.5,过滤.

①Mn2+反应生成MnO2同时放出CO2 , 写出此反应的离子方程式:

②Co2+反应生成Co(OH)3沉淀同时放出CO2 , 写出此反应的离子方程式:

Ni2+可反应生成Ni(OH)3沉淀,Co2+可使Ni(OH)3转化为Co(OH)3沉淀,写出Ni(OH)3转化为Co(OH)3的离子方程式:

③此步骤中必须控制好NaClO溶液的用量,其原因可能是

(3)、步骤3:回收镍

以铅片为阳极,镍铬钛不锈钢片为阴极,电解步骤2中所得滤液,在阴极得到镍

粉.电解过程中电流效率与pH的关系如图所示,分析图表,回答下列问题:

①pH较低时,电流效率低的原因可能是:

②电解的最佳pH范围是:(填序号).

A.3.0~3.5 B.3.5~4.0

C.4.0~4.5 D.4.5~5.0.

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