Question

【題目】某實驗小組利用FeS處理含Cu2+和Pb2+廢水后的廢棄固體（主要成分CuS、FeS、PbS、SiO2）制取粗銅和Fe2（SO4）3晶體，設計的操作流程如下：

（1）提高步驟①反應速率的措施，除溫度外，還有_____________（寫一條）；

（2）處理廢水時，FeS與Pb2+反應的離子方程式為____________；

（3）固體A的主要成分是_______________（填化學式）；

（4）步驟⑤中，所加試劑x為____________（填標號）；

a．Cl2　　　b．H2O2　　　c．KMnO4 d．HNO3

（5）檢驗溶液B完全轉化為溶液C的試劑是_________________________；

（6）潮濕多雨的夏季，在細菌作用下，廢石堆中的硫化銅與硫酸鐵轉化為含重金屬鹽的酸性廢水（硫元素全部進入溶液中）而污染土壤。該轉化反應的離子方程式為____________；

（7）已知，常溫下FeS、CuS的Ksp分別為6.5x10-18和1.3x10-36）。現用過量的FeS處理含0.01mol·L-1 Cu2+的廢水，處理后廢水中c（Cu2+）=______mol·L-1（忽略體積變化）。

Answer 1

【答案】 將固體研成粉末 FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(S)+Fe2+(aq) SiO2 b 酸性高錳酸鉀溶液 CuS+8Fe3++4H2O Cu2++8Fe2++8H++SO42- 2×10-21

【解析】（1）為了加快反應速率，可以采取措施有：適當升高溫度、將固體研成粉末、增大反應物的接觸面積等。答案為：將固體研成粉末

（2）FeS與Pb2+可以發生沉淀的轉化，FeS轉化為PbS沉淀，反應的離子方程式為：FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+(aq) 答案為：FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+(aq)

(3) SiO2不溶于稀硫酸，所以固體A的主要成分是SiO2，答案為：SiO2

（4）步驟⑤中，所加試劑x既能把Fe2+氧化為Fe3+，又不能引入其它雜質，最好選擇H2O2

答案為：b

（5）若溶液B完全轉化為溶液C，則溶液B中不再含有Fe2+，可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗。若含有Fe2+，則酸性高錳酸鉀溶褪色，若不含有Fe2+，則酸性高錳酸鉀溶無變化。答案為：酸性高錳酸鉀溶液

（6）根據題知條件可知：反應物為硫化銅和硫酸鐵、水，條件是細菌，生成物是硫酸和硫酸亞鐵，該轉化反應的離子方程式為：CuS+8Fe3++4H2O Cu2++8Fe2++8H++SO42- 答案為：CuS+8Fe3++4H2O Cu2++8Fe2++8H++SO42-

（7）用過量的FeS處理含0.01mol·L-1 Cu2+的廢水發生的反應為：FeS(s)+Cu2+(aq)= CuS(s)+Fe2+(aq)，由于廢水中c（Cu2+）=0.01mol·L-1，所以處理后的廢水中c（Fe2+）=0.01mol·L-1，c（）===6.5 mol·L-1

因此c（Cu2+）===2 mol·L-1 答案為：2×10-21