從銅電解液中分離得到的粗硫酸鎳晶體中含有大量的雜質元素（Cu、Fe、As、Ca、Zn等），我國科學家對粗硫酸鎳進行精制提純，其工藝流程如圖。
已知：i.含鎳溶液中的主要離子有：Ni2+、SO42-、Cu2+、Fe2+、AsO43-、Ca2+和Zn2+
ii.飽和H2S溶液中，c（H2S）≈0.1mol/L
ⅲ.部分物質的電離常數(shù)和溶度積常數(shù)如表：
| 物質 | 電離常數(shù) | 物質 | 溶度積常數(shù) | 物質 | 溶度積常數(shù) |
| H2S | Ka1=1.1×10?7 Ka2=1.3×10?13 |
CuS | 6.3×10?36 | FeS | 6.3×10-18 |
| NiS | 3.2×10?19 | Ni（OH）2 | 5.5×10-16 | ||
| CaF2 | 4×10?11 | Fe（OH）3 | 2.8×10-39 |
c
2
（
H
+
）
?
c
（
S
2
-
）
c
（
H
2
S
）
c
2
（
H
+
）
?
c
（
S
2
-
）
c
（
H
2
S
）
（2）濾渣1中含有As2S3和S，寫出生成As2S3和S的離子方程式
2AsO43-+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O
2AsO43-+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O
。（3）解釋“氧化除雜”中析出Fe（OH）3的原因
Cl2將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3++3H2O?3H++Fe（OH）3，加入的Ni（OH）2和H+反應，F(xiàn)e3+的水解平衡正移，生成Fe（OH）3
Cl2將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3++3H2O?3H++Fe（OH）3，加入的Ni（OH）2和H+反應，F(xiàn)e3+的水解平衡正移，生成Fe（OH）3
。（4）“氟化除雜”中試劑a為
NiF2或HF
NiF2或HF
。（5）“P204萃取”水溶液的pH約為3.3，結合如圖解釋原因
pH過大，Ni2+損失較多；pH過小，Zn2+有較多剩余
pH過大，Ni2+損失較多；pH過小，Zn2+有較多剩余
。
（6）理論上“硫化除雜”之后，溶液中c（Cu2+）=
4.4×10-16
4.4×10-16
mol/L[計算時c（H2S）取0.1mol/L，結果保留兩位有效數(shù)字]。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】；2AsO43-+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O；Cl2將Fe2+氧化為Fe3+，F(xiàn)e3++3H2O?3H++Fe（OH）3，加入的Ni（OH）2和H+反應，F(xiàn)e3+的水解平衡正移，生成Fe（OH）3；NiF2或HF；pH過大，Ni2+損失較多；pH過小，Zn2+有較多剩余；4.4×10-16
c
2
（
H
+
）
?
c
（
S
2
-
）
c
（
H
2
S
）
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：60引用：2難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5