Question

某实验小组利用FeS处理含Cu²⁺和Pb²⁺废水后的废弃固体（主要成分CuS、FeS、PbS、SiO₂）制取粗铜和Fe₂（SO₄）₃晶体，设计的操作流程如下：

（1）提高步骤①反应速率的措施，除温度外，还有_____________（写一条）；

（2）处理废水时，FeS与Pb²⁺反应的离子方程式为____________；

（3）固体A的主要成分是_______________（填化学式）；

（4）步骤⑤中，所加试剂x为____________（填标号）；

       a．Cl₂　　　b．H₂O₂　　　c．KMnO₄    d．HNO₃

（5）检验溶液B完全转化为溶液C的试剂是_________________________；

（6）潮湿多雨的夏季，在细菌作用下，废石堆中的硫化铜与硫酸铁转化为含重金属盐的酸性废水（硫元素全部进入溶液中）而污染土壤。该转化反应的离子方程式为____________；

（7）已知，常温下FeS、CuS的K_sp分别为6.5x10^-18和1.3x10^-36）。现用过量的FeS处理含0.01mol·L^-1 Cu²⁺的废水，处理后废水中c（Cu²⁺）=______mol·L^-1（忽略体积变化）。

Answer

将固体研成粉末 FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(S)+Fe2+(aq) SiO2 b 酸性高锰酸钾溶液 CuS+8Fe3++4H2O Cu2++8Fe2++8H++SO42- 2×10-21

【解析】（1）为了加快反应速率，可以采取措施有：适当升高温度、将固体研成粉末、增大反应物的接触面积等。答案为：将固体研成粉末

（2）FeS与Pb2+可以发生沉淀的转化，FeS转化为PbS沉淀，反应的离子方程式为：FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+(aq) 答案为：FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+(aq)

(3) SiO2不溶于稀硫酸，所以固体A的主要成分是SiO2，答案为：SiO2

（4）步骤⑤中，所加试剂x既能把Fe2+氧化为Fe3+，又不能引入其它杂质，最好选择H2O2

答案为：b

（5）若溶液B完全转化为溶液C，则溶液B中不再含有Fe2+，可以用酸性高锰酸钾溶液检验。若含有Fe2+，则酸性高锰酸钾溶褪色，若不含有Fe2+，则酸性高锰酸钾溶无变化。答案为：酸性高锰酸钾溶液

（6）根据题知条件可知：反应物为硫化铜和硫酸铁、水，条件是细菌，生成物是硫酸和硫酸亚铁，该转化反应的离子方程式为：CuS+8Fe3++4H2O Cu2++8Fe2++8H++SO42- 答案为：CuS+8Fe3++4H2O Cu2++8Fe2++8H++SO42-

（7）用过量的FeS处理含0.01mol·L-1 Cu2+的废水发生的反应为：FeS(s)+Cu2+(aq)= CuS(s)+Fe2+(aq)，由于废水中c（Cu2+）=0.01mol·L-1，所以处理后的废水中c（Fe2+）=0.01mol·L-1，c（）===6.5 mol·L-1

因此c（Cu2+）===2 mol·L-1 答案为：2×10-21