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)的除去污水中的金屬離子,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]

[問題探究]
(1)步驟Ⅱ所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________。
(2)步驟Ⅲ中的抽濾為減壓條件下的過濾,可以加快過濾速度;該步驟涉及反應(yīng)的離子方程式有Zn2+4OH=ZnO22-+2H2O和________________。
(3)步驟Ⅵ中得到硫酸鋅溶液的離子反應(yīng)方程式為______________________________。
(4)欲實(shí)現(xiàn)步驟Ⅴ,所需加入的試劑有________、________,所涉及的主要操作依次為______________________。
(5)步驟Ⅳ常用的方法是加熱,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)環(huán)境保護(hù)方案來實(shí)現(xiàn)步驟Ⅳ的反應(yīng)________________________。
(1)FeS+2H=Fe2+H2S↑,ZnS+2H=Zn2+H2S↑
(2)4Fe2+O2+8OH+2H2O=4Fe(OH)3
(3)ZnO22-+4H=Zn2+2H2O
(4)稀硫酸 鐵粉 過濾、濃縮結(jié)晶、過濾
(5) 是 在密閉容器中加熱HgS

試題分析:(1)步驟Ⅱ加入稀硫酸,與FeS、ZnS分別發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),可寫成離子方程式。
(2)FeSO4、ZnSO4混合溶液中加入過量的NaOH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,其總反應(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,可以看出Zn(OH)2的性質(zhì)類似于Al(OH)3,所以Na2ZnO2溶液中加入過量的H2SO4生成ZnSO4溶液,其離子方程式為:ZnO22-+4H=Zn2+2H2O。
(4)氫氧化鐵能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵,硫酸鐵能與過量鐵單質(zhì)反應(yīng)生成二價(jià)鐵離子,然后過濾、濃縮結(jié)晶、過濾得到FeSO4?7H2O。
(5)HgS在空氣中加熱可得Hg、SO2,Hg蒸氣和SO2都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,但在密閉容器中加熱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。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

從實(shí)驗(yàn)室加熱KClO3與MnO2的混合物制氧氣后的剩余固體物中回收MnO2的操作順序正確的是(   )
A.溶解、過濾、蒸發(fā)、洗滌B.溶解、蒸發(fā)、洗滌、過濾
C.溶解、過濾、洗滌、干燥D.溶解、洗滌、過濾、干燥

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

從海水中提取部分物質(zhì)的過程如下圖所示

下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A.過程①需要加入化學(xué)試劑、沉淀、過濾等操作
B.由“母液→無水MgCl2”一系列變化中未涉及氧化還原反應(yīng)
C.工業(yè)上一般用金屬鈉與無水MgCl2反應(yīng)制取Mg單質(zhì)
D.反應(yīng)③和⑤均可由下列反應(yīng)實(shí)現(xiàn):2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于工業(yè)生產(chǎn)的漂白及消毒。
下圖是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:
相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下:
① ClO2沸點(diǎn)低易氣化;濃度較高的ClO2氣體易分解爆炸。
② NaClO2溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2·3H2O。

(1).在ClO2發(fā)生器中通入SO2的同時(shí)鼓入空氣,其作用是________(填序號(hào))。
A.將SO2氧化成SO3,增強(qiáng)酸性
B.稀釋ClO2以防止爆炸
C.將NaClO3氧化成ClO2
(2)為確保H2O2充分參與反應(yīng),吸收塔內(nèi)溫度不宜較高,其原因是______________。
(3)160 g·L-1 NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為______________,在實(shí)驗(yàn)室若要配制450mL該物質(zhì)的量濃度NaOH溶液,應(yīng)稱取NaOH的質(zhì)量為__________克。
(4)寫出吸收塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________。
(5)從濾液中得到NaClO2·3H2O粗晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次是____________(填序號(hào))。
A.蒸餾      B.蒸發(fā)      C.灼燒      D.過濾      E.冷卻結(jié)晶
要得到更純的NaClO2·3H2O晶體必須進(jìn)一步的操作是________(填操作名稱)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

以下是對(duì)某水溶液進(jìn)行離子檢驗(yàn)的方法和結(jié)論,其中正確的是(   )
A.加入NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅的氣體,則原溶液中一定含NH4+
B.加入足量的CaCl2溶液,產(chǎn)生了白色沉淀。溶液中一定有大量的CO32
C.用潔凈的鉑絲蘸取待測(cè)溶液,置于火焰上灼燒,透過藍(lán)色鈷玻璃能觀察到火焰呈紫色。該溶液中一定含有鉀離子,可能含有鈉離子
D.先加適量的鹽酸將溶液酸化,再加AgNO3溶液,產(chǎn)生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的Cl

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中。
從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下:

(1)過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為                  。
(2)過程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)                    。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請(qǐng)從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因_______________。
(3)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________。
(4)碳酸鈉溶液在過程III和IV中所起作用有所不同,請(qǐng)寫出在過程IV中起的作用是
____________________________________________________________。
(5)在Na2CO3溶液中存在多種粒子,下列各粒子濃度關(guān)系正確的是______(填序號(hào))。
A.c(Na+) = 2c(CO32-)B.c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)
C.c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)D.c(OH-) - c(H+)=c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

除去下列括號(hào)內(nèi)雜質(zhì)所選試劑不正確的是    (    )
A.SO2(HCl)飽和NaHSO3溶液B.Fe(Al) NaOH溶液
C.CO2(CO)灼熱CuOD.Cl2(H2O)堿石灰

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

食鹽是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
粗食鹽常含有少量Ca2、Mg2、Fe3、SO42—等雜質(zhì)離子,實(shí)驗(yàn)室提供的試劑如下:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如下:

(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2、Mg2、Fe3、SO42—離子,選出A所代表的多種試劑,按滴加順序依次為i  NaOH   ii                      iii                 (填化學(xué)式)。
(2)請(qǐng)寫出下列試劑加入時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:
加入試劑i:                                              ;
加入試劑iii:                                              。
(3)洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,選用的試劑  為                 。(從提供的試劑中選)
(4)實(shí)驗(yàn)中用到的鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.400mol/L,現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室某濃鹽酸試劑瓶上的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

欲用上述濃鹽酸配制實(shí)驗(yàn)所需濃度的稀鹽酸480mL,
①配制需要的玻璃儀器有                        (填儀器名稱)
②需量取的濃鹽酸的體積為:                         

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

用1-丁醇、溴化鈉和較濃H2SO4混合物為原料,在實(shí)驗(yàn)室制備1-溴丁烷,并檢驗(yàn)反應(yīng)的部分副產(chǎn)物。(已知:NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑)現(xiàn)設(shè)計(jì)如下裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。請(qǐng)回答下列問題:

(1)儀器D的名稱是           。
(2)關(guān)閉a和b、接通豎直冷凝管的冷凝水,給A加熱30分鐘,制備1-溴丁烷。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式                                                      
(3)理論上,上述反應(yīng)的生成物還可能有:丁醚、1-丁烯、溴化氫等。熄滅A處酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子,打開a,利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻,通過B、C裝置檢驗(yàn)部分副產(chǎn)物。B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是                       。
(4)在實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)A中液體由無色逐漸變成黑色,該黑色物質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                    ,可在豎直冷凝管的上端連接一個(gè)內(nèi)裝吸收劑堿石灰的干燥管,以免污染空氣。
(5)相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì)
熔點(diǎn)/0C
沸點(diǎn)/0C
1-丁醇
-89.5
117.3
1-溴丁烷
-112.4
101.6
丁醚
-95.3
142.4
1-丁烯
-185.3
-6.5
為了進(jìn)一步精制1-溴丁烷,繼續(xù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):待燒瓶冷卻后,拔去豎直的冷凝管,塞上帶溫度計(jì)的橡皮塞,關(guān)閉a,打開b,接通冷凝管的冷凝水,使冷水從     (填c或d)處流入,迅速升高溫度至       ℃,收集所得餾分。
(6)若實(shí)驗(yàn)中所取1-丁醇、NaBr分別為7.4 g、13.0 g,蒸出的粗產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后再次蒸餾得到9.6 g 1-溴丁烷,則1-溴丁烷的產(chǎn)率是            。

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