题文
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 。
题型：未知 难度：其他题型
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
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。
考点
据考高分专家说，试题“某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Z.....”主要考查你对 [离子方程式 ]考点的理解。
离子方程式
离子方程式：
用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。
离子方程式书写规则：
①写：写出化学反应方程式
②拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难容难电离的物质及气体等仍用化学式表示
③删：删去方程式两边不参加反应的离子
④查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等
离子方程式书写及正误的判断方法：
①判断反应是否在水溶液中进行
因为电解质在水溶液中可以电离为自由移动的离子，在这种条件下才能发生离子反应。
②判断反应能否发生。
如果反应不能发生，当然也就没有离子方程式可言。
③判断反应物、生成物是否正确。
④判断质量和电荷是否守恒。
离子方程式不仅要质量守恒，而且反应前后各离子所带电荷总数必须相等。
⑤判断氧化物、难溶物、气体、单质、难电离的弱酸、弱碱、水是否写成了分子形式，而易电离的物质是否写成离子形式。
⑥判断连接符号“=”和“”及状态符号“↑”和“↓”运用是否正确。
强电解质的电离、不可逆反应、双水解反应用“=”；弱电解质电离、可逆反应、水解反应用“”。复分解反应、水解反应生成的难溶物用“↓”，气体用“↑”；单水解反应生成的难溶物不用“↓”，气体不用“↑”。
⑦判断微溶物的处理是否正确。
微溶物做反应物时，一般用离子形式，做生成物时一般用分子式。
⑧判断反应物的滴加顺序与方程式中生成物是否一致。
如：把碳酸钠溶液滴加到盐酸溶液中，和把盐酸滴加到碳酸钠溶液中反应产物是不同的。
⑨判断反应物的相对量与产物是否一致。
有些反应因反应物的量不同会生成不同的产物。如：CO2、SO2、H2S等气体与碱溶液反应时，若气体少量，则生成正盐；若气体过量，则生成酸式盐。
⑩判断电解质在写成离子形式时阴阳离子个数比是否合理。
如Ba(OH)2溶液和稀H2SO4反应的离子方程式往往错误写成： ，正确为：
书写与量有关的离子方程式：
基本方法是：把物质的量少的物质的系数定为1，其他物质按最大量消耗。
1.因滴加顺序不同造成连续反应
- HCl与Na2CO3
向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写 （1）CO32-+H+==HCO3- （2）HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体，其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为： CO32-+H+==HCO3-
- HCl与NaAlO2
向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写 （1）CO32-+H+==HCO3- （2）HCO3-+H+==CO2↑+H2O
若向盐酸溶液中滴入Na2CO3溶液至不再产生气体，其离子反应一步完成 CO32-+2H+==CO2↑+H2O
若向足量Na2CO3溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为： CO32-+H+==HCO3-
- AlCl3与NaOH
向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量，其离子反应分步写 （1）Al3++3OH-==Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
若向NaOH溶液中加入少量AlCl3溶液，其离子反应一步完成 Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
若向足量Al2(SO4)3溶液中加入少量的NaOH溶液，其离子方程式为： Al3++3OH-==Al(OH)3↓
- AgNO3与NH3·H2O
向AgNO3溶液中滴入稀NH3·H2O至过量，其离子反应分步写（1） Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+ (2)AgOH+2NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+2H2O
若向NH3·H2O溶液中加入少量AgNO3，其离子反应一步完成 Ag++3NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+NH4++2H2O
若向足量AgNO3溶液中滴入少量NH3·H2O，其离子方程式为：Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+
- CO2与NaOH
向NaOH溶液中通人CO2气体至过量，其离子反应分步写 （1）2OH-+CO2==CO32-+H2O (2)CO32-+CO2+H2O==2HCO3-
若向足量NaOH溶液中通人少量CO2气体，其离子方程式为： 2OH-+CO2==CO32-+H2O
若向NaOH溶液中通人过量CO2气体，其离子反应一步完成 OH-+CO2==HCO3-
2.过量型：
向足量的Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴入NaOH溶液 OH-+Ca2++HCO3-==H2O+CaCO3↓
向足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶液 Ca2++2HCO3-+2OH-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
Fe与HNO3 ：铁过量时：Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
铁不足时：3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3.定量型：
因还原性I->Fe2+>Br-,所以在FeI2或者FeBr2中通入一定量的Cl2，发生不同的离子反应，依次为：
（1）2I-+Cl2==2Cl-+I2（2）2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-（3）2Br-+Cl2==2Cl-+Br2
4.目标型
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至硫酸根离子刚好沉淀完全 Al3++SO42-+Ba2++4OH-==AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
向明矾溶液逐滴滴加Ba(OH)2溶液至铝离子刚好沉淀完全 Al3+SO42-+Ba2++3OH-==Al(OH)3↓+2BaSO4↓
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