13. 镀镍废水中的Ni
2+可用还原铁粉除去。25℃时,部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.6 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.2 |
(1)还原铁粉的制备:向FeSO
4溶液中加入NaBH
4 (其中H为-1价)可得还原铁粉,同时生成H
3BO
3和H
2。理论上制备1molFe,需NaBH
4的物质的量为
______mol。
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图所示。pH太小,残留的镍含量较高,原因是
______;pH>6.6时,残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是
______。
②取100mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图所示,Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内,溶液pH约为6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为
______。
③另取100mL pH约为5.8的废水样品,加入FeCl
3溶液,废水中镍含量也有明显降低,原因是
______。