不锈钢表面用硝酸和氢氟酸的混酸处理后，产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和+6价铬的含氧酸根离子等．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

Question

不锈钢表面用硝酸和氢氟酸的混酸处理后，产生的酸洗废液中含有Fe³⁺、Ni²⁺、NO₃^-、F^-和+6价铬的含氧酸根离子等．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___，采取减压蒸馏的原因是___．
（2）利用废氧化铁（主要成分为Fe₂O₃）代替烧碱调节pH的好处是___．
（3）请写出“转化”时NaHSO₃与Cr₂O₇^2-发生反应的离子反应方程式：___．
（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CaF₂、Ca（OH）₂和___．
（6）经检测，最后的残液中c（Ca²⁺）=0.004mol•L^-1，则残液中F^-浓度为___mg•L^-1，___（填“符合”或“不符合”）排放标准[已知K_sp（CaF₂）=4×10^-11 mol³•L^-3，国家排放标准要求氟离子浓度小于10mg•L^-1]．

Answer 1

酸洗废液中含有Fe³⁺、Ni²⁺、NO₃^-、F^-和+6价铬的含氧酸根离子等，加入浓硫酸减压蒸馏减少硝酸分解，得到再生酸，在溶液中加入废氧化铁调节溶液PH=3.5，使铁离子全部沉淀，过滤得到滤渣Ⅰ，滤液中加入NaHSO₃与Cr₂O₇^2-发生反应收藏铬离子，加入足量氨水沉淀铬离子形成氢氧化铬沉淀，过滤后的滤液中加入Na₂S沉淀镍，过滤得到滤液中加入石灰浆沉淀得到滤渣3CaF₂、Ca（OH）₂和CaSO₄，
（1）分析可知再生酸是硝酸根离子和难挥发性的浓硫酸反应后生成易挥发性的硝酸，F^-离子结合氢离子生成弱酸HF，再生酸为HNO₃、HF，采取减压蒸馏的原因是降低蒸馏的温度以减少硝酸的分解，
故答案为：硝酸、氢氟酸；降低蒸馏的温度以减少硝酸的分解；
（2）利用废氧化铁（主要成分为Fe₂O₃）代替烧碱调节pH的好处是废物利用，提高经济效益，降低生产成本，
故答案为：废物利用，降低生产成本；
（3）转化时NaHSO₃与Cr₂O₇^2-发生氧化还原，反应生成铬离子、硫酸根离子和水，反应的离子方程式为：Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O，
故答案为：Cr₂O₇^2-+3HSO₃^-+5H⁺=2Cr³⁺+3SO₄^2-+4H₂O；
（4）Ni²⁺与足量氨水的反应为：Ni²⁺+6NH₃⇌[Ni（NH₃）₆]²⁺，加入Na₂S会生成更难溶的NiS，“沉镍”的离子方程式为：[Ni（NH₃）₆]²⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃，
故答案为：[Ni（NH₃）₆]²⁺+S^2-=NiS↓+6NH₃；
（5）分析可知滤渣3为生成的CaF₂沉淀，微溶于水的氢氧化钙和硫酸钙，滤渣3的主要成分为CaF₂、Ca（OH）₂和CaSO₄，
故答案为：CaSO₄；
（6）依据溶度积常数计算F^-离子浓度，Ksp=c（Ca²⁺）c（F^-）²=4×10^-11 mol³•L^-3，残液中c（Ca²⁺）=0.004mol•L^-1，则c（F^-）=(4×10-11)/(0.004)=1×10^-4mol/L=1×10^-4mol/L×19g/mol=0.0019g/L=1.9mg/L，依据国家排放标准要求氟离子浓度小于10mg•L^-1分析判断1.9mg/L<10mg•L^-1，符合国家标准，
故答案为：1.9，符合；