Question

某工厂排出的污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+离子．以下是某学习小组的同学设计的除去上述金属离子，回

某工厂排出的污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+离子．以下是某学习小组的同学设计的除去上述金属离子，回收绿矾、皓矾（ZnSO4?7H2O）和汞的探究方案．已知：KSP（FeS）=6.3×10-18mol2?L-2，KSP（HgS）=6.4×10-53mol2?L-2KSP（ZnS）=1.6×10-24mol2?L-2药品：NaOH溶液、Na2S溶液、稀硫酸、铁粉 稀硝酸、稀盐酸[实验方案][问题探究]（1）步骤Ⅰ中加入Na2S溶液时，三种金属离子形成沉淀的先后顺序为______．（2）步骤Ⅱ中FeS溶解的离子方程式：______．（3）步骤Ⅲ中涉及反应的离子方程式 Zn2++4OH-═ZnO 2?2+2H2O和______．（4）步骤Ⅲ和步骤Ⅵ发生的相关反应，说明Zn（OH）2属于_______．（5）欲实现步骤Ⅴ，需加入的试剂为______、______．步骤Ⅴ中从FeSO4溶液浓缩结晶得到FeSO4?7H2O时，需加稀硫酸的原因是______．（6）步骤Ⅳ常用的方法是加热法，但在空气中加热HgS 会污染环境，其原因可能______．

Answer 1

（1）加入Na₂S溶液时，三种金属离子中Ksp越小的物质越是先出现沉淀，所以产生沉淀的顺序是：Hg²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，故答案为：Hg²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺；
（2）硫化亚铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和硫化氢气体，符合强酸制弱酸原理，即FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑，故答案为：FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑；
（3）在空气中，亚铁离子易被氧化成三价铁离子，在碱性环境下，会产生氢氧化铁沉淀，发生的化学方程式为：4Fe²⁺+O₂+8OH^-+2H₂O═4Fe（OH）₃↓，
故答案为：4Fe²⁺+O₂+8OH^-+2H₂O═4Fe（OH）₃↓；
（4）氢氧化锌可以和氢氧化钠生成偏锌酸钠，反应体现了氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似，属于两性氢氧化物，故答案为：两性氢氧化物；
（5）氢氧化铁来制取硫酸亚铁，为了防止水解，可以加入硫酸，为防止被氧化，可以加入金属铁，故答案为：稀硫酸；铁粉（过量）；防止Fe²⁺水解；
（6）HgS容易被空气中的氧气氧化生成SO₂和Hg，生成的SO₂和Hg会污染空气和环境，故答案：HgS被空气中的氧气氧化生成SO₂和生成的Hg会污染空气和环境．