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除去污水中的金属离子,并回收绿矾、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中抽滤的目的是           ,该步骤产生Fe(OH)3的反应的离子方程式为                                         

(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为                                                               

(4)欲实现步骤Ⅴ,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       ,该步骤是否对环境有影响?       (填“是”或“否”),如有影响,请你设计一个绿色环保方案来实现步骤Ⅳ的反应:                                                            

(6)该研究小组的同学在强碱溶液中,用次氯酸钠与Fe(OH)3反应获得了高效净水剂Na2FeO4,该反应的离子方程式为                             

答案

(1)FeS+2H=Fe2+H2S↑、ZnS+2H=Zn2+H2S↑

(2)加快过滤 4Fe2+O2+8OH+2H2O=4Fe(OH)3↓(分步书写也可)

(3)ZnO22+4H=Zn2+2H2O

(4)稀硫酸 铁粉(过量) 过滤、浓缩结晶

(5)加热 是 在密闭容器中加热HgS

(6)3ClO+2Fe(OH)3+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O

(1)步骤Ⅱ中只有FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4,反应的离子方程式为FeS+2H=Fe2+H2S↑、ZnS+2H=Zn2+H2S↑。

(2)抽滤时产生负压,能加快过滤。向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入过量NaOH溶液时,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,不难发现Zn(OH)2的性质类似于Al(OH)3的,Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的,所以向Na2ZnO2的溶液中加入过量H2SO4生成ZnSO4溶液,其反应的离子方程式为ZnO22+4H=Zn2+2H2O。

(4)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3再与过量的Fe粉反应得到FeSO4。经过滤除去Fe粉,将滤液经过浓缩结晶可得FeSO4·7H2O。

(5)HgS在空气中加热可得Hg、SO2,由于Hg蒸气和SO2都会对环境造成污染,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。

(6)反应物有ClO、Fe(OH)3、OH,生成物有Cl、FeO42、H2O,则有ClO+Fe(OH)3+OH―→FeO42+Cl+H2O,再将该离子方程式配平即可。

单项选择题
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