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Zn^2＋＋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________________________。

Answer

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

（2）4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O=4Fe(OH)3↓

（3）ZnO22-＋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

【解析】

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）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：ZnO22-＋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。

考点：本题考查化学工艺流程的分析，方程式的书写、试剂的选择和基本操作、化学方案的分析。