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

Question

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___．
（2）步骤Ⅲ中抽滤的目的是___，该步骤产生Fe（OH）₃的离子方程式为___．
（3）步骤VI中得到ZnSo₄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“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___．

Answer 1

（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ZnO₂^2-+4H⁺═Zn₂++2H₂O，
故答案为：ZnO₂^2-+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^-、FeO₄^2-、H₂O，则有ClO^-+Fe（OH）₃+OH→FeO₄^2-+Cl-+H₂O，配平该离子方程式为3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案为：3ClO^-+2Fe（OH）₃+4OH^-═2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O．