某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子

问题填空题

某工厂排出的污水中含有大量的Fe²^＋、Zn²^＋、Hg²^＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计的除去污水中的金属离子，回收绿矾、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)和汞的方案。

[药品]　NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉

[实验方案]

[问题探究]

（1）步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为_________________________________________________。

（2）步骤Ⅲ中的抽滤为减压条件下的过滤，可以加快过滤速度；该步骤涉及反应的离子方程式有Zn²^＋＋4OH^－=ZnO₂^2-＋2H₂O和________________。

（3）步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子反应方程式为______________________________。

（4）欲实现步骤Ⅴ，所需加入的试剂有________、________，所涉及的主要操作依次为______________________。

（5）步骤Ⅳ常用的方法是加热，该步骤是否对环境有影响？__________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个环境保护方案来实现步骤Ⅳ的反应________________________。

答案

（1）FeS＋2H^＋=Fe²^＋＋H₂S↑，ZnS＋2H^＋=Zn²^＋＋H₂S↑

（2）4Fe²^＋＋O₂＋8OH^－＋2H₂O=4Fe(OH)₃↓

（3）ZnO₂^2-＋4H^＋=Zn²^＋＋2H₂O

（4）稀硫酸　铁粉　过滤、浓缩结晶、过滤

（5）　是　在密闭容器中加热HgS

题目分析：（1）步骤Ⅱ加入稀硫酸，与FeS、ZnS分别发生复分解反应，可写成离子方程式。

（2）FeSO₄、ZnSO₄混合溶液中加入过量的NaOH时，Fe²^＋与OH^－反应生成Fe(OH)₂，Fe(OH)₂迅速被空气中的O₂氧化为Fe(OH)₃，其总反应的离子方程式为：4Fe²^＋＋O₂＋8OH^－＋2H₂O=4Fe(OH)₃↓。

（3）根据框图转化关系，可以看出Zn(OH)₂的性质类似于Al(OH)₃，所以Na₂ZnO₂溶液中加入过量的H₂SO₄生成ZnSO₄溶液，其离子方程式为：ZnO₂^2-＋4H^＋=Zn²^＋＋2H₂O。

（4）氢氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁能与过量铁单质反应生成二价铁离子，然后过滤、浓缩结晶、过滤得到FeSO₄•7H₂O。

（5）HgS在空气中加热可得Hg、SO₂，Hg蒸气和SO₂都会对环境产生污染，但在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO₂释放到大气中，从而保护了环境。