Question

某工廠排出的污水中含有大量的Fe²⁺、Zn²⁺、Hg²⁺離子．以下是某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的除去上述金屬離子，回收綠礬、皓礬（ZnSO₄?7H₂O）和汞的探究方案．
已知：K_SP（FeS）=6.3×10^-18mol²?L^-2，K_SP（HgS）=6.4×10^-53mol²?L^-2K_SP（ZnS）=1.6×10^-24mol²?L^-2
藥品：NaOH溶液、Na₂S溶液、稀硫酸、鐵粉  稀硝酸、稀鹽酸
[實(shí)驗(yàn)方案]

[問(wèn)題探究]
（1）步驟Ⅰ中加入Na₂S溶液時(shí)，三種金屬離子形成沉淀的先后順序?yàn)?!--BA-->

 

．
（2）步驟Ⅱ中FeS溶解的離子方程式：

 

．
（3）步驟Ⅲ中涉及反應(yīng)的離子方程式 Zn²⁺+4OH^-═ZnO

2- 2

+2H₂O和

 

．
（4）步驟Ⅲ和步驟Ⅵ發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)，說(shuō)明Zn（OH）₂屬于

 

_．
（5）欲實(shí)現(xiàn)步驟Ⅴ，需加入的試劑為

 

、

 

．步驟Ⅴ中從FeSO₄溶液濃縮結(jié)晶得到FeSO₄?7H₂O時(shí)，需加稀硫酸的原因是

 

．
（6）步驟Ⅳ常用的方法是加熱法，但在空氣中加熱HgS 會(huì)污染環(huán)境，其原因可能

 

．

Answer 1

分析：（1）加入Na₂S溶液時(shí)，三種金屬離子中Ksp越小的物質(zhì)越是先出現(xiàn)沉淀，據(jù)此來(lái)回答；
（2）硫化亞鐵可以和硫酸之間發(fā)生反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫化氫氣體；
（3）在空氣中，亞鐵離子易被氧化成三價(jià)鐵離子，在堿性環(huán)境下，會(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀；
（4）氫氧化鋅可以和氫氧化鈉反應(yīng)體現(xiàn)了氫氧化鋅的性質(zhì)和氫氧化鋁相似；
（5）亞鐵離子易水解，且易被氧化；
（6）在空氣中加熱HgS時(shí)，會(huì)被空氣中的氧氣氧化生成SO₂和Hg．

解答：解：（1）加入Na₂S溶液時(shí)，三種金屬離子中Ksp越小的物質(zhì)越是先出現(xiàn)沉淀，所以產(chǎn)生沉淀的順序是：Hg²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，故答案為：Hg²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺；
（2）硫化亞鐵可以和硫酸之間發(fā)生反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫化氫氣體，符合強(qiáng)酸制弱酸原理，即FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑，故答案為：FeS+2H⁺═Fe²⁺+H₂S↑；
（3）在空氣中，亞鐵離子易被氧化成三價(jià)鐵離子，在堿性環(huán)境下，會(huì)產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀，發(fā)生的化學(xué)方程式為：4Fe²⁺+O₂+8OH^-+2H₂O═4Fe（OH）₃↓，
故答案為：4Fe²⁺+O₂+8OH^-+2H₂O═4Fe（OH）₃↓；
（4）氫氧化鋅可以和氫氧化鈉生成偏鋅酸鈉，反應(yīng)體現(xiàn)了氫氧化鋅的性質(zhì)和氫氧化鋁相似，屬于兩性氫氧化物，故答案為：兩性氫氧化物；
（5）氫氧化鐵來(lái)制取硫酸亞鐵，為了防止水解，可以加入硫酸，為防止被氧化，可以加入金屬鐵，故答案為：稀硫酸；鐵粉（過(guò)量）；防止Fe²⁺水解；
（6）HgS容易被空氣中的氧氣氧化生成SO₂和Hg，生成的SO₂和Hg會(huì)污染空氣和環(huán)境，故答案：HgS被空氣中的氧氣氧化生成SO₂和生成的Hg會(huì)污染空氣和環(huán)境．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于元素和化合物知識(shí)綜合考查題，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，綜合性強(qiáng)，難度大．