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】
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【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______________________________。
解析 (1)步骤Ⅱ中只有FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4,反应的离子方程式为FeS+2H+===Fe2++H2S↑、ZnS+2H+===Zn2++H2S↑。
(2)抽滤时产生负压,能加快过滤。向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入过量NaOH溶液时,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速被空
气中的O2氧化为Fe(OH)3,其反应的离子方程式为4Fe2++O2+8OH-+2H2O===4Fe(OH)3↓。
(3)根据框图转化关系,不难发现Zn(OH)2的性质类似于Al(OH)3的,Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的,所以向Na2ZnO2的溶液中加入过量H2SO4生成ZnSO4溶液,其反应的离子方程式为ZnO22-+4H+===Zn2++2H2O。
(4)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3再与过量的Fe粉反应得到FeSO4。经过滤除去Fe粉,将滤液经过浓缩结晶可得FeSO4·7H2O。
(5)HgS在空气中加热可得Hg、SO2,由于Hg蒸气和SO2都会对环境造成污染,在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2释放到大气中,从而保护了环境。
(6)反应物有ClO-、Fe(OH)3、OH-,生成物有Cl-、FeO42-、H2O,则有
ClO-+Fe(OH)3+OH-―→FeO42-+Cl-+H2O,再将该离子方程式配平即可。
答案 (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
工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Mg2+、Fe2+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺流程如下:
已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
Na2CO3·10H2O Na2CO3·7H2O Na2CO3·H2O
32 36 t(℃)
回答下列问题:
(1)溶解时通入热空气的作用有 (写出两条即可);生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为 。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在 ;简述过滤后洗涤固体的操作 。
(3)为检验母液中是否含有Cl-,必须加入的试剂为 。
(4)实验室进行“灼烧”的陶瓷仪器有 。
(5)室温下用石墨电极电解饱和Na2CO3溶液(装置如图),写出Y电极
反应式: ;一段时间后X电极可收集到的
气体一定有 ,可能有 。
下列实验现象所对应的离子方程式不正确的是 ( )。
| 选项 | 实验 | 现象 | 离子方程式 |
| A | 将稀硫酸滴加到KI淀粉溶液中 | 在空气中放置一段时间后溶液呈蓝色 | 4H++4I-+O2===2I2+2H2O |
| B | 用硫氰化钾溶液检验某溶液中含有Fe3+ | 溶液变成红色 | Fe3++3SCN-=== Fe(SCN)3 |
| C |
| 溶液紫色褪去 | 2MnO4-+5SO32-+6H+ ===2Mn2++5SO42-+3H2O |
| D | 将稀硫酸滴加到含有酚酞的Ba(OH)2溶液中 | 有白色沉淀生成,溶液由红色变成无色 | Ba2++OH-+H++SO42- ===BaSO4↓+H2O |