Question

某工业废料含SiO₂、FeS和CuS等物质，采用如下实验方案进行回收利用。请回答下列问题： 

(1)已知步骤①中发生的化学反应为非氧化还原反应，写出产生气体的电子式_______，该气体可用足量的NaOH溶液吸收，该反应的离子方程式是__________________。

(2)步骤②的操作依次为______、_______、过滤、洗涤、干燥。滤渣2的主要成分是SiO₂和S，写出步骤③涉及的化学方程式________________________________。

(3)所得硫酸亚铁晶体中的Fe²⁺，可以用_________________________(填试剂化学式)检验。

Answer

H2S+2OH-=S2- +2H2O 蒸发浓缩 降温结晶 CuS+H2O2+H2SO4CuSO4+S+2H2O NaOH溶液或Cl2、KSCN溶液

【解析】

工业废料中含SiO2、FeS和CuS等物质，加入H2SO4溶液酸浸，FeS与硫酸反应产生H2S气体，二氧化硅不溶于硫酸，硫化铜难溶于酸，所以滤渣1为二氧化硅和硫化铜，滤液1为FeSO4溶液，将滤液1蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O，向滤渣1加入H2SO4溶液和H2O2溶液并加热，浸出得到滤渣2为SiO2，高温用C还原SiO2制备Si单质，CuS在酸性溶液中被H2O2氧化生成硫酸铜、硫单质和水，滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到硫酸铜晶体。

(1) H2S为共价化合物，硫原子和两个氢原子形成共价键，电子式为：，H2S和NaOH溶液反应生成Na2S和H2O，反应的离子方程式为：H2S+2OH-=S2-+2H2O；

(2)步骤②的操作依次为：蒸发浓缩 降温结晶，过滤、洗涤、干燥。滤渣2的主要成分是SiO2和S，写出步骤③涉及的化学方程式：CuS+H2O2+H2SO4CuSO4+S+2H2O；

(3)所得硫酸亚铁晶体中的Fe2+，可以向该溶液中加入NaOH溶液，若发生反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，产生白色沉淀；或向该溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴新制Cl2水，溶液变为血红色，发生反应方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-， Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，使溶液变为血红色。