题目内容
某工厂排出的污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+离子．以下是某学习小组的同学设计的除去上述金属离子，回收绿矾、皓矾（ZnSO4?7H2O）和汞的探究方案．已知：KSP（FeS）=6.3×10-18mol2?L-2，KSP（HgS）=6.4×10-53mol2?L-2KSP（ZnS）=1.6×10-24mol2?L-2
药品：NaOH溶液、Na2S溶液、稀硫酸、铁粉 稀硝酸、稀盐酸
[实验方案]
[问题探究]
（1）步骤Ⅰ中加入Na2S溶液时，三种金属离子形成沉淀的先后顺序为
（2）步骤Ⅱ中FeS溶解的离子方程式：
（3）步骤Ⅲ中涉及反应的离子方程式 Zn2++4OH-═ZnO
2- 2 |
（4）步骤Ⅲ和步骤Ⅵ发生的相关反应，说明Zn（OH）2属于
（5）欲实现步骤Ⅴ，需加入的试剂为
（6）步骤Ⅳ常用的方法是加热法，但在空气中加热HgS 会污染环境，其原因可能
分析：（1）加入Na2S溶液时，三种金属离子中Ksp越小的物质越是先出现沉淀，据此来回答；
（2）硫化亚铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和硫化氢气体；
（3）在空气中，亚铁离子易被氧化成三价铁离子，在碱性环境下，会产生氢氧化铁沉淀；
（4）氢氧化锌可以和氢氧化钠反应体现了氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似；
（5）亚铁离子易水解，且易被氧化；
（6）在空气中加热HgS时，会被空气中的氧气氧化生成SO2和Hg．
（2）硫化亚铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和硫化氢气体；
（3）在空气中，亚铁离子易被氧化成三价铁离子，在碱性环境下，会产生氢氧化铁沉淀；
（4）氢氧化锌可以和氢氧化钠反应体现了氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似；
（5）亚铁离子易水解，且易被氧化；
（6）在空气中加热HgS时，会被空气中的氧气氧化生成SO2和Hg．
解答：解：（1）加入Na2S溶液时，三种金属离子中Ksp越小的物质越是先出现沉淀，所以产生沉淀的顺序是：Hg2+、Zn2+、Fe2+，故答案为：Hg2+、Zn2+、Fe2+；
（2）硫化亚铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和硫化氢气体，符合强酸制弱酸原理，即FeS+2H+═Fe2++H2S↑，故答案为：FeS+2H+═Fe2++H2S↑；
（3）在空气中，亚铁离子易被氧化成三价铁离子，在碱性环境下，会产生氢氧化铁沉淀，发生的化学方程式为：4Fe2++O2+8OH-+2H2O═4Fe（OH）3↓，
故答案为：4Fe2++O2+8OH-+2H2O═4Fe（OH）3↓；
（4）氢氧化锌可以和氢氧化钠生成偏锌酸钠，反应体现了氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似，属于两性氢氧化物，故答案为：两性氢氧化物；
（5）氢氧化铁来制取硫酸亚铁，为了防止水解，可以加入硫酸，为防止被氧化，可以加入金属铁，故答案为：稀硫酸；铁粉（过量）；防止Fe2+水解；
（6）HgS容易被空气中的氧气氧化生成SO2和Hg，生成的SO2和Hg会污染空气和环境，故答案：HgS被空气中的氧气氧化生成SO2和生成的Hg会污染空气和环境．
（2）硫化亚铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和硫化氢气体，符合强酸制弱酸原理，即FeS+2H+═Fe2++H2S↑，故答案为：FeS+2H+═Fe2++H2S↑；
（3）在空气中，亚铁离子易被氧化成三价铁离子，在碱性环境下，会产生氢氧化铁沉淀，发生的化学方程式为：4Fe2++O2+8OH-+2H2O═4Fe（OH）3↓，
故答案为：4Fe2++O2+8OH-+2H2O═4Fe（OH）3↓；
（4）氢氧化锌可以和氢氧化钠生成偏锌酸钠，反应体现了氢氧化锌的性质和氢氧化铝相似，属于两性氢氧化物，故答案为：两性氢氧化物；
（5）氢氧化铁来制取硫酸亚铁，为了防止水解，可以加入硫酸，为防止被氧化，可以加入金属铁，故答案为：稀硫酸；铁粉（过量）；防止Fe2+水解；
（6）HgS容易被空气中的氧气氧化生成SO2和Hg，生成的SO2和Hg会污染空气和环境，故答案：HgS被空气中的氧气氧化生成SO2和生成的Hg会污染空气和环境．
点评：本题是一道关于元素和化合物知识综合考查题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，难度大．
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