题目内容
某工厂排出的污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子,并回收绿矾、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中抽滤的目的是 ,该步骤产生Fe(OH)3的反应的离子方程式为 。
(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为 。
(4)欲实现步骤Ⅴ,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 ,该步骤是否对环境有影响? (填“是”或“否”),如有影响,请你设计一个绿色环保方案来实现步骤Ⅳ的反应: 。
(6)该研究小组的同学在强碱溶液中,用次氯酸钠与Fe(OH)3反应获得了高效净水剂Na2FeO4,该反应的离子方程式为 。
(1)FeS+2H+=Fe2++H2S↑、ZnS+2H+=Zn2++H2S↑
(2)加快过滤 4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3↓(分步书写也可)
(3)ZnO22-+4H+=Zn2++2H2O
(4)稀硫酸 铁粉(过量) 过滤、浓缩结晶
(5)加热 是 在密闭容器中加热HgS
(6)3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
解析
(12分)卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性质,查阅资料并进行实验。
查阅资料如下:
①BrO3-+ 6I-+ 6H+ = 3I2 + Br-+ 3H2O ② 2BrO3-+ I2 = 2IO3-+ Br2
③ IO3-+ 5I-+ 6H+ = 3I2 + 3H2O ④ 2IO3-+ 10Br-+ 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O
实验如下:
步 骤 | 现 象 |
ⅰ.向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液 | 随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,最终保持不变 |
ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液 | 溶液的蓝色逐渐褪去 |
(1)步骤ⅰ开始时发生的反应如资料①所示,溶液中I-完全被氧化时转移 mol e-,该反应中硫酸表现出的化学性质是 。
(2)上述资料中的反应 (填序号)可表示步骤ⅱ中的反应,通过该反应 (填“能”或“不能”)说明碘的非金属性强于溴,原因是 。
(3)根据资料中的反应①~④并结合所学知识,判断IO3-、BrO3-、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 ;KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是 。
(4)若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量,用x表示所滴入KBrO3的物质的量,在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线(要求:在图中标出终点坐标)。
消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发具有广普、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。
A.Cl2 | B.H2O2 | C.ClO2 | D.O3 |
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为________。
(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用,原因是__________________(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液,写出有关反应的化学方程式:____________。