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(jì)除去污水中的金屬離子，并回收綠礬、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(wèn)題探究】

(1)步驟Ⅱ所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________。

(2)步驟Ⅲ中抽濾的目的是____________，該步驟產(chǎn)生Fe(OH)3的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________。

(3)步驟Ⅵ中得到硫酸鋅溶液的離子方程式為_(kāi)__________________________ _____________________________________________________________。

(4)欲實(shí)現(xiàn)步驟Ⅴ，需加入的試劑有________、________，所涉及的主要操作依次為_(kāi)_________________________________________________________。

(5)步驟Ⅳ常用的方法是________，該步驟是否對(duì)環(huán)境有影響？________(填“是”或“否”)，如有影響，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)綠色環(huán)保方案來(lái)實(shí)現(xiàn)步驟Ⅳ的反應(yīng)：_____________________________________________________________。

(6)該研究小組的同學(xué)在強(qiáng)堿溶液中，用次氯酸鈉與Fe(OH)3反應(yīng)獲得了高效凈水劑Na2FeO4，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________。


解析　(1)步驟Ⅱ中只有FeS、ZnS固體溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4，反應(yīng)的離子方程式為FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。

(2)抽濾時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，能加快過(guò)濾。向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入過(guò)量NaOH溶液時(shí)，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，不難發(fā)現(xiàn)Zn(OH)2的性質(zhì)類(lèi)似于Al(OH)3的，Na2ZnO2的性質(zhì)類(lèi)似于NaAlO2的，所以向Na2ZnO2的溶液中加入過(guò)量H2SO4生成ZnSO4溶液，其反應(yīng)的離子方程式為ZnO22－＋4H＋===Zn2＋＋2H2O。

(4)Fe(OH)3首先與稀H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，F(xiàn)e2(SO4)3再與過(guò)量的Fe粉反應(yīng)得到FeSO4。經(jīng)過(guò)濾除去Fe粉，將濾液經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶可得FeSO4·7H2O。

(5)HgS在空氣中加熱可得Hg、SO2，由于Hg蒸氣和SO2都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，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。

(6)反應(yīng)物有ClO－、Fe(OH)3、OH－，生成物有Cl－、FeO42－、H2O，則有

ClO－＋Fe(OH)3＋OH－―→FeO42－＋Cl－＋H2O，再將該離子方程式配平即可。

答案　(1)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑　(2)加快過(guò)濾　4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓(分步書(shū)寫(xiě)也可)　(3)ZnO22－＋4H＋===Zn2＋＋2H2O　(4)稀硫酸　鐵粉(過(guò)量)　過(guò)濾、濃縮結(jié)晶　(5)加熱　是　在密閉容器中加熱HgS　(6)3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===2FeO42－＋3Cl－＋5H2O


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


把0.4 mol X氣體和0.6 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：4 X(g)＋5 Y(g)＝n Z(g)＋6 W(g)。2 min 末已生成0.3 mol W，若測(cè)知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.05 mol·（L·min）－1，計(jì)算：

（1）前2 min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率；

（2）2 min末時(shí)Y的濃度；

（3）化學(xué)反應(yīng)方程式中n的值是多少？

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：

回答下列問(wèn)題：

(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色，此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2TiO2＋(無(wú)色)＋Fe＋4H＋===2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O

Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋(無(wú)色)＋Fe2＋＋2H＋

加入鐵屑的作用是_________________________________________________。

(2)在②→③工藝過(guò)程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠，該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在________范圍。

(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì)，還可制得鈦白粉。已知25 ℃時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常數(shù)K＝________。

(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g)

ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1

寫(xiě)出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式：_________________________________________________________________。

(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念，該工藝流程中存在的不足之處是________(只要求寫(xiě)出一項(xiàng))。 (6)依據(jù)下表信息，要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4，可采用________方法。

TiCl4

SiCl4

熔點(diǎn)/℃

－25.0

－68.8

沸點(diǎn)/℃

136.4

57.6

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


工業(yè)碳酸鈉(純度約為98％)中含有Mg2＋、Fe2＋、Cl－和SO42－等雜質(zhì)，提純工藝流程如下：


已知：碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示：

        Na2CO3·10H2O       Na2CO3·7H2O        Na2CO3·H2O

                       32                 36                t（℃）

回答下列問(wèn)題：

（1）溶解時(shí)通入熱空氣的作用有                  (寫(xiě)出兩條即可)；生成氫氧化鎂沉淀的離子方程式為                                   。

（2）“趁熱過(guò)濾”時(shí)的溫度應(yīng)控制在                 ；簡(jiǎn)述過(guò)濾后洗滌固體的操作                       。

（3）為檢驗(yàn)?zāi)敢褐惺欠窈蠧l-，必須加入的試劑為                      。

（4）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“灼燒”的陶瓷儀器有                       。

（5）室溫下用石墨電極電解飽和Na2CO3溶液（裝置如圖），寫(xiě)出Y電極

反應(yīng)式：                          ；一段時(shí)間后X電極可收集到的

氣體一定有          ，可能有            。


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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所對(duì)應(yīng)的離子方程式不正確的是                                      (　　)。

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象

離子方程式

A

將稀硫酸滴加到KI淀粉溶液中

在空氣中放置一段時(shí)間后溶液呈藍(lán)色

4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O

B

用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐泻蠪e3＋

溶液變成紅色

Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3

C

酸性KMnO4溶液中加入Na2SO3溶液

溶液紫色褪去

2MnO4－＋5SO32－＋6H＋ ===2Mn2＋＋5SO42－＋3H2O

D

將稀硫酸滴加到含有酚酞的Ba(OH)2溶液中

有白色沉淀生成，溶液由紅色變成無(wú)色

Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42－ ===BaSO4↓＋H2O

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O，MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O。其中KMnO4和一般濃度的鹽酸即可反應(yīng)，K2Cr2O7需和較濃鹽酸(>6 mol·L－1)反應(yīng)，MnO2需和濃鹽酸(>8 mol·L－1)反應(yīng)。根據(jù)以上信息，下列結(jié)論中不正確的是                                                                                       (　　)。

A．上述反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)

B．生成1 mol Cl2時(shí)，三個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等

C．鹽酸濃度越大，Cl－的還原性越強(qiáng)

D．氧化性：KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


已知33As、35Br位于同一周期。某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有以下幾種：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和未知物質(zhì)X

(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是________。

(2)已知0.2 mol KBrO3在反應(yīng)中得到1 mol電子生成X，則X的化學(xué)式是________。

(3)在該反應(yīng)條件下可推知________(填序號(hào))。

a．氧化性：KBrO3>H3AsO4

b．氧化性：H3AsO4>KBrO3

c．還原性：AsH3>X

d．還原性：X>AsH3

(4)將該反應(yīng)方程式配平后，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______，其中1 mol KBrO3得到電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


用純凈的碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w。下列措施對(duì)改變?cè)摲磻?yīng)的速率幾

乎沒(méi)有影響的是(　　)

A．用相同濃度但溫度較高的鹽酸代替常溫下的鹽酸

B．增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)或減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

C．改用相同質(zhì)量但為粉末狀態(tài)的碳酸鈣代替塊狀碳酸鈣

D．改用與原鹽酸含有相同H＋濃度的稀硫酸

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


下列各物質(zhì)，能由單質(zhì)間發(fā)生化合反應(yīng)得到，但不能由單質(zhì)與酸發(fā)生置換反應(yīng)得到的是                                                    (　　)。

A．MgCl2              B．FeCl2             C．AlCl3              D．CuCl2

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同步練習(xí)冊(cè)答案