Question

某工厂排出的污水中含有大量的Fe 2 ＋ 、Zn 2 ＋ 、Hg 2 ＋ 三种金属离子。以下是某化学研究性学习小

某工厂排出的污水中含有大量的Fe 2 ＋ 、Zn 2 ＋ 、Hg 2 ＋ 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(ZnSO 4 ·7H 2 O)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Zn 2 ＋ ＋4OH － =ZnO 2 2- ＋2H 2 O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________________________。

Answer 1

（1）FeS＋2H ＋ =Fe 2 ＋ ＋H 2 S↑，ZnS＋2H ＋ =Zn 2 ＋ ＋H 2 S↑ （2）4Fe 2 ＋ ＋O 2 ＋8OH － ＋2H 2 O=4Fe(OH) 3 ↓ （3）ZnO 2 2- ＋4H ＋ =Zn 2 ＋ ＋2H 2 O （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

试题分析：（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）FeSO 4 、ZnSO 4 混合溶液中加入过量的NaOH时，Fe 2 ＋ 与OH － 反应生成Fe(OH) 2 ，Fe(OH) 2 迅速被空气中的O 2 氧化为Fe(OH) 3 ，其总反应的离子方程式为：4Fe 2 ＋ ＋O 2 ＋8OH － ＋2H 2 O=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Na 2 ZnO 2 溶液中加入过量的H 2 SO 4 生成ZnSO 4 溶液，其离子方程式为：ZnO 2 2- ＋4H ＋ =Zn 2 ＋ ＋2H 2 O。 （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FeSO 4 ?7H 2 O。 （5）HgS在空气中加热可得Hg、SO 2 ，Hg蒸气和SO 2 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SO 2 释放到大气中，从而保护了环境。