某工廠排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三種金屬離子。以下是某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計的除去污水中的金屬離子，回收綠礬、皓礬(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。
[藥品]　NaOH溶液、硫化鈉溶液、硫化亞鐵、稀硫酸、鐵粉
[實(shí)驗(yàn)方案]

[問題探究]
（1）步驟Ⅱ所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________。
（2）步驟Ⅲ中的抽濾為減壓條件下的過濾，可以加快過濾速度；該步驟涉及反應(yīng)的離子方程式有Zn2＋＋4OH－=ZnO22-＋2H2O和________________。
（3）步驟Ⅵ中得到硫酸鋅溶液的離子反應(yīng)方程式為______________________________。
（4）欲實(shí)現(xiàn)步驟Ⅴ，所需加入的試劑有________、________，所涉及的主要操作依次為______________________。
（5）步驟Ⅳ常用的方法是加熱，該步驟是否對環(huán)境有影響？__________(填“是”或“否”)，如有影響，請你設(shè)計一個環(huán)境保護(hù)方案來實(shí)現(xiàn)步驟Ⅳ的反應(yīng)________________________。

（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　鐵粉　過濾、濃縮結(jié)晶、過濾
（5）　是　在密閉容器中加熱HgS

解析試題分析：（1）步驟Ⅱ加入稀硫酸，與FeS、ZnS分別發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，可寫成離子方程式。
（2）FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入過量的NaOH時，F(xiàn)e2＋與OH－反應(yīng)生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2迅速被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3，其總反應(yīng)的離子方程式為：4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O=4Fe(OH)3↓。
（3）根據(jù)框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，可以看出Zn(OH)2的性質(zhì)類似于Al(OH)3，所以Na2ZnO2溶液中加入過量的H2SO4生成ZnSO4溶液，其離子方程式為：ZnO22-＋4H＋=Zn2＋＋2H2O。
（4）氫氧化鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵能與過量鐵單質(zhì)反應(yīng)生成二價鐵離子，然后過濾、濃縮結(jié)晶、過濾得到FeSO4?7H2O。
（5）HgS在空氣中加熱可得Hg、SO2，Hg蒸氣和SO2都會對環(huán)境產(chǎn)生污染，但在密閉容器中加熱HgS可有效防止Hg蒸氣和SO2釋放到大氣中，從而保護(hù)了環(huán)境。
考點(diǎn)：本題考查化學(xué)工藝流程的分析，方程式的書寫、試劑的選擇和基本操作、化學(xué)方案的分析。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

海洋是生命的搖籃、資源的寶庫。中國要實(shí)施海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)由海洋大國向海洋強(qiáng)國邁進(jìn)的夢想。海洋經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為拉動我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，海水的綜合開發(fā)、利用是海洋經(jīng)濟(jì)的一部分，海水中可提取多種化工原料，下面是工業(yè)上對海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖。其流程如下圖所示：

（1）寫出①、②反應(yīng)的離子方程式：
①______________________，②______________________。
（2）工業(yè)上利用電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氫氣和氯氣制取鹽酸，為了體現(xiàn)綠色化學(xué)理念，使氯氣充分反應(yīng)，采取將氯氣在氫氣中燃燒的辦法，可避免氯氣燃燒不完全污染空氣，請寫出氯氣在氫氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：______________________。
（3）粗鹽中含有Ca２＋、Mg２＋、SO4２－等雜質(zhì)，精制后可得到飽和NaC1溶液�，F(xiàn)有下列除雜試劑：A．鹽酸   B．氫氧化鋇溶液   C．碳酸鈉溶液。精制時加入過量除雜試劑的正確順序是______________。（填序號）
（4）金屬鎂在空氣中燃燒時，除生成MgO外，還有少量Mg3N2生成。把等物質(zhì)的量的金屬鎂分別放在：A．純氧氣（O2）中；B．二氧化碳?xì)怏w中；C．空氣中。完全燃燒后，得到的固體物質(zhì)的質(zhì)量由大到小的順序是______________。（填序號）
（5）將電解飽和NaCl溶液生成的氯氣通入氫氧化鈉溶液中可以得到NaClO。某化學(xué)興趣小組探究NaClO與尿素CO(NH2)2的反應(yīng)產(chǎn)物，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物除某種鹽外，其余產(chǎn)物都是能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

海水中有豐富的資源，多種多樣的海洋動物和植物，海底有豐富的礦藏、石油、天然氣等，此外，海水中還含有大量的電解質(zhì)，它們電離產(chǎn)生Cl－、Br－（溴離子）、SO42－、Na＋、Mg2＋、Ca2＋等，都是重要資源。

（1）寫出步驟①、②、④分離提純的方法：
①                 ； ②                 ； ④                 。
（2）步驟②分離提純過程中需要選用主要玻璃儀器的名稱                       。
（3）欲除去初步提純后的粗鹽中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，應(yīng)向該粗食鹽水中依次加入NaOH溶液、          溶液、          溶液，然后過濾；為盡可能除去雜質(zhì)，每次加入的試劑應(yīng)          。向所得溶液中滴加          至無氣泡產(chǎn)生，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到食鹽晶體。
（4）檢驗(yàn)淡水中是否含有Cl-的操作現(xiàn)象及結(jié)論                               。
（5）寫出加入試劑a后，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                              。
（6）工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法生產(chǎn)氯氣、氫氣和燒堿，請寫出利用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學(xué)方程式                      ________________________________________________ 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

以黃鐵礦為原料制硫酸產(chǎn)生的硫酸渣中含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)以硫酸渣制備鐵紅(Fe2O3)，過程如下：

（1）硫酸渣的成分中屬于兩性氧化物的是        ， 寫出酸溶過程Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：                                                        ；
（2）生產(chǎn)過程中，為了確保鐵紅的純度，氧化過程需要調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍是_________；（部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表）

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
開始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
 
（3）濾渣A的主要成分為      ，濾液B可以回收的物質(zhì)有______________________；
（4）簡述洗滌過程的實(shí)驗(yàn)操作                                                                ；
（5）已知硫酸渣質(zhì)量為w kg，假設(shè)鐵紅制備過程中，鐵元素?fù)p耗25%，最終得到鐵紅的質(zhì)量為m kg，則原來硫酸渣中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為         （用最簡分?jǐn)?shù)表達(dá)式表示）。
（已知相對原子質(zhì)量：O 16  S 32  Fe 56 ）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3，還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)，以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀（K2Cr2O7）的流程圖：

已知：①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑；
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑；③ Cr2O72－+ H2O2CrO42－ + 2H+
根據(jù)題意回答下列問題：
（1）固體X中主要含有_________（填寫化學(xué)式）；要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，應(yīng)該使用__________（填寫儀器或試劑名稱）。
（2）酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5，其目的是_________________________________。
（3）操作Ⅲ有多步組成，獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是：加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、      、過濾、_______、干燥。
（4）下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)，操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是_______________。

物質(zhì)
溶解度/(g/100g水)
0°C
40°C
80°C
KCl
28
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38
K2Cr2O7
4.7
26.3
73
Na2Cr2O7
163
215
376
 
（5）副產(chǎn)品Y主要含氫氧化鋁，還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質(zhì)，精確分析Y中氫氧化鋁含量是稱取n g樣品，加入過量______（填寫試劑）、溶解、過濾、再______（填寫試劑）、……灼燒、冷卻、稱量，得干燥固體m g 。計算樣品中氫氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______（用含m、n的代數(shù)式表示）。
（6）六價鉻有毒，而Cr3+相對安全。工業(yè)含鉻（CrO3）廢渣無害化處理的方法之一是干法解毒，用煤不完全燃燒生成的CO還原CrO3。在實(shí)驗(yàn)室中模擬這一過程的裝置如下：

CO由甲酸脫水制得；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時熄滅酒精燈的順序是_________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

銀銅合金廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅的化工產(chǎn)品CuAlO2的工藝如下：（注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450℃和80℃）

（1）銅的核外電子排布式為                .
（2）電解精煉銀時，陰極反應(yīng)式為                  濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)方程式為                    .
（3)固體混合物B的組成為               ；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，最后將得不到CuAlO2 ，寫出因NaOH過量引起的反應(yīng)的離子方程式                      .
（4）若將上述流程圖中加入的稀NaOH溶液改為加入過量的氨水（其它均不變），則濾液中的陽離子有                     .
（5）完成上述煅燒過程中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式：
  CuO ＋    Al2O3     Cu AlO2  ＋        （系數(shù)1也要寫）.
（6）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為CuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2(SO4)3溶液      L .

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（Ⅰ）二氧化鈰（CeO2）是一種重要的稀土氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì)）。某課題組以此粉末為原料回收鈰，設(shè)計實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）洗滌的目的主要是為了除去Cl－和___________（填離子符號），檢驗(yàn)該濾渣A洗凈的方法是_____________________。
（2）第②步反應(yīng)的離子方程式是____________________________。
（3）取上述流程中得到的Ce（OH）4產(chǎn)品0．536 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol· L－1FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定終點(diǎn)時（鈰被還原為Ce3＋），消耗25．00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，該產(chǎn)品中Ce（OH）4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。
（Ⅱ）氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛．硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索．以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含少量FeCO3）為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下：

（1）加入H2O2氧化時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
（2）濾渣2的成分是______________（填化學(xué)式）。
（3）煅燒過程存在以下反應(yīng)：2MgSO4＋C=2MgO＋2SO2↑＋CO2↑
MgSO4＋C=MgO＋SO2↑＋CO↑   MgSO4＋3C=MgO＋S↑＋3CO↑
利用如圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集。

①D中收集的氣體可以是______________（填化學(xué)式）。
②B中盛放的溶液可以是______________（填字母）。

A．NaOH溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．稀硝酸 D．KMnO4溶液
③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)物中元素最高價態(tài)為＋4，寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鑒別下列各組物質(zhì)，按要求回答問題。
(1)稀硫酸、稀鹽酸
①可選作鑒別的試劑有（填編號，可多選）_________。
A．BaCl2溶液    B．Mg(NO3)2溶液    C．Na2CO3溶液
②鑒別反應(yīng)的離子方程式：_________________________。
(2)飽和碳酸鈉溶液、澄清石灰水
①可選用鑒別的試劑有（填編號，可多選）____。
a．鹽酸    b．NaCI    c．硝酸    d．BaCl2溶液
②依次寫出鑒別中有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)的離子方程式：________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）硒34Se和碲52Te都是第VIA族元素，硒是分布在地殼中的稀有元素。工業(yè)上用硒鼓廢料（主要成分硒、碲、碳、銅和鐵合金）回收精煉硒的流程如下：

已知：

（1）Se的氫化物的電子式是____。
（2）步驟①中通人的氧氣使硒鼓廢料翻騰，目的是          。
（3）廢氣的主要成分是____   ；廢渣II的主要成分是            。
（4）步驟④中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是       ；步驟⑥反應(yīng)的化學(xué)方程式是          。
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，步驟⑤最適宜的分離方法是             。

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同步練習(xí)冊答案