Question

某研究小组利用FeS除去废水中的Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺等有害金属离子，同时获得一种红色颜料，设计实验流程如下：

（1）“沉淀1”的主要成分是CuS、HgS、PbS和过量的FeS，试用离子方程式表示生成CuS的原
理

 

．
（2）“过滤”操作中需要使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、

 

．若滤液2中有少量浑浊，其原因可能是

 

 （任答一条即可）．
（3）为加快反应速率，反应②中可以代替O₂的是

 

 （填代号）；红色颜料的主要成分是

 

．
A．硝酸    B．H₂O₂    C．KMnO₄
（4）若废水中Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺的总浓度是2.0×l0^-3mol/L，用足量FeS处理1m³上述废水，理论上最终可得到

 

 g红色颜料．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺能与FeS反应生成CuS、HgS、PbS沉淀，滤液1为二价铁离子，能被氧气氧化为三价铁离子，与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁分解成三氧化二铁．
（1）沉淀向更难溶的方向转化；
（2）根据过滤的仪器进行解答；漏斗中液面高出滤纸边缘；
（3）H₂O₂、KMnO₄有强氧化性，氢氧化铁分解成三氧化二铁；
（4）FeS的物质的量等于Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺的总物质的量，然后根据铁守恒解题．

解答： 解：（1）沉淀向更难溶的方向转化，硫化亚铁能转化为硫化铜：Cu²⁺+FeS=CuS+Fe²⁺，故答案为：Cu²⁺+FeS=CuS+Fe²⁺；
（2）过滤操作时用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；有少量浑浊的原因漏斗中液面高出滤纸边缘或滤纸破损等，故答案为：玻璃棒；漏斗中液面高出滤纸边缘或滤纸破损等；
（3）H₂O₂、KMnO₄有强氧化性，可以代替O₂，氢氧化铁分解成三氧化二铁，红色颜料的主要成分是Fe₂O₃，故答案为：BC；Fe₂O₃；
（4）FeS的物质的量等于Cu²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺的总物质的量=2.0×l0^-3mol/L×1000L=2mol，可得到三氧化二铁1mol，质量为160g，故答案为：160．

点评：本题考查了三废处理及环境保护，题目难度中等，本题是一道化学和生活相结合的题目，注重知识的迁移应用，能较好的考查学生分析和解决问题的能力，为高考常见题型和高频考点，题目信息量较大，注意把握题给信息，答题时仔细审题．