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    9．某工厂排出的废水中含有大量的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）和贡的方案．
    【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FeS+2H+═Fe2++H2S↑、ZnS+2H+═Zn2++H2S↑．
    （2）步骤Ⅲ中抽滤的目的是加快过滤，该步骤产生Fe（OH）3的离子方程式为4Fe2+O2+8OH-+2H2O═4Fe（OH）3↓．
    （3）步骤VI中得到ZnSo4溶液的离子方程式为ZnO22-+4H+═Zn2++2H2O．
    （4）欲实现步骤Ⅴ需加入的试剂有稀硫酸、铁粉（过量），所涉及的主要操作依次为过滤、浓缩结晶．
    （5）步骤Ⅳ常用的方法是加热，该步骤是否对环境有影响？是（填是“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：在密闭容器中加热HgS．
    （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3ClO-+2Fe（OH）3+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O．

    分析 污水中含有大量的Fe2+、Zn2+、Hg2+三种金属离子，加入硫化钠生成FeS、ZnS、HgS沉淀；向沉淀中加入硫酸，FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4，硫化汞不反应；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；FeSO4和氢氧化钠反应生成Fe（OH）2，Fe（OH）2迅速被空气中的O2氧化为Fe（OH）3，Fe（OH）3溶于硫酸得到硫酸铁，用铁还原得到硫酸亚铁；ZnSO4和氢氧化钠反应生成氢氧化锌沉淀，Zn（OH）2的性质类似于Al（OH）3的性质，会继续和氢氧化钠反应生成Na2ZnO2，Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的性质，和硫酸反应生成硫酸锌，
    （1）步骤Ⅱ中只有FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4；
    （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；
    （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；
    （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；
    （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；
    （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．

    解答 解：（1）步骤Ⅱ中只有FeS和ZnS固体，FeS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4，反应方程式为FeS+2H+═Fe2++H2S↑，ZnS固体溶解在稀硫酸中生成ZnSO4，反应方程式为ZnS+2H+═Zn2++H2S↑，
    故答案为：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↓；
    故答案为：加快过滤；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，
    故答案为：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，
    故答案为：稀硫酸；铁粉（过量）；过滤、浓缩结晶；
    （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，
    故答案为：加热；是；在密闭容器中加热HgS；
    （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，配平该离子方程式为3ClO-+2Fe（OH）3+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O，
    故答案为：3ClO-+2Fe（OH）3+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O．

    点评 本题是一道关于元素和化合物知识综合考查题，考查学生分析问题能力和解决问题的能力，综合性强，难度大．注意锌的化合物的性质可类比铝的化合物的性质．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程示意图如图所示，完成下列填空：

    （1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上电极反应为2Cl--2e-═Cl2↑，与电源负极相连的电极附近，溶液pH升高（选填“不变”、“升高”或“下降”）．
    （2）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为Ca2++CO32-═CaCO3↓；Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓
    （3）为了有效除去Ca2+、Mg2+、SO${\;}_{4}^{2-}$，加入试剂的合理顺序为bc（不定项选择，错选没有分）
    a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂
    b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
    c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
    （4）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过加热蒸发、冷却、过滤（填写操作名称）除去NaCl．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．有A、B、C、D、E五种短周期主族元素，原子序数由A到E逐渐增大．①A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍．　②B的阴离子和C的阳离子与氖原子的电子层结构相同．③在通常状况下，B的单质是气体，0.1molB的气体与足量的氢气完全反应共有0.4mol电子转移．④C的单质在点燃时与B的单质充分反应，生成淡黄色的固体，此淡黄色固体能与AB2反应可生成B的单质．⑤D的气态氢化物与其最高价含氧酸间能发生氧化还原反应．请写出：
    （1）A元素的最高价氧化物的电子式．
    （2）B元素在周期表中的位置第二周期VIA族．
    （3）B单质与C单质在点燃时反应的生成物中所含化学键类型有离子键、非极性共价键（或共价键）．
    （4）C的单质与B的单质生成的淡黄色的固体与AB2反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2．
    （5）C与D能形成2：1的化合物，用电子式表示该化合物的形成过程的．
    （6）元素D与元素E相比，非金属性较强的是Cl（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是bd（填选项序号）．
    a．常温下D的单质和E的单质状态不同    b．E的氢化物比D的氢化物稳定
    c．一定条件下D和E的单质都能与钠反应
    d．D的最高价含氧酸酸性弱于E的最高价含氧酸
    e．D的单质能与E的氢化物反应生成E单质．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．与C6H6互为同系物的是（　　）
    A．C6H5NH2B．C6H5OHC．C6H5 CH2OHD．C6H5CH2 CH3

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    4．固体粉末X中可能含有Fe、Fe2O3、K2SO3、K2CO3中的若干种，某同学为确定该固体粉末X的成分，取固体粉末X进行连续实验．

    请回答下列问题：
    （1）固体粉末X中一定不含有的物质是无（填化学式或“无”）．
    （2）沉淀C的化学式是BaSO4．
    （3）固体甲与稀盐酸反应生成气体B的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    14．25℃时，有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液（x≤6，y≥8），取aL该盐酸与bL该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，求：
    ①若x+y=14，则$\frac{a}{b}$=1（填数据）；
    ②若x+y=13，则$\frac{a}{b}$=0.1（填数据），
    ③若x+y＞14，则$\frac{a}{b}$=10x+y-14（填表达式）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式（未配平）：

    下列关于该离子方程式的说法不正确的是（　　）
    A．IO${\;}_{4}^{-}$作氧化剂
    B．氧化性：Mn2+＞IO${\;}_{3}^{-}$
    C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2
    D．若有2mol Mn2+参加反应，则转移10mol电子

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO2?N2O4+热量，下列能说明反应达到了平衡状态的是（　　）
    ①NO2结合生成N2O4的速率与N2O4分解生成NO2速率相等时
    ②C（NO2）=C（N2O4）时      
    ③N2O4 处于不再分解时
    ④NO2的分子数与N2O4 分子数比为2：1时    
    ⑤体系颜色深浅不再发生改变时
    ⑥反应器中压强不再随时间变化时   
    ⑦混合气体的平均分子量保持不变时
    ⑧混合气体的密度保持不变时．
    A．①③⑤⑧B．②④⑥⑧C．③⑤⑦D．⑤⑥⑦

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    9．下列各组物质中：
    ①CH3CH3和CH4； ②CH2═CH2 和CH3CH3；   ③氨气和氨水；④O2和O3；
    ⑤32He和42He； ⑥CH3CH2OH和CH3OCH3；⑦氯气和液氯；⑧正丁烷和异丁烷
    属于同系物的是①，属于同分异构体的是⑥⑧，属于同位素的是⑤，
    属于同素异形体的是④，属于同一物质的是⑦．（填写序号）

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