某工厂排出的污水中含有大量的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的除去污水中的金属离子，回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。
[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中的抽滤为减压条件下的过滤，可以加快过滤速度；该步骤涉及反应的离子方程式有Zn2＋＋4OH－=ZnO22-＋2H2O和________________。
（3）步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子反应方程式为______________________________。
（4）欲实现步骤Ⅴ，所需加入的试剂有________、________，所涉及的主要操作依次为______________________。
（5）步骤Ⅳ常用的方法是加热，该步骤是否对环境有影响？__________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个环境保护方案来实现步骤Ⅳ的反应________________________。
将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4·2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
（1）本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、CaCO3、H2O外，还需要 等原料。
（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式： 。
（3）过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32－的操作方法是：
_________________________________________________________________。
（4）若过滤I的滤液中的Ca2+浓度低于1.0×10－5 mol·L－1时可认为被沉淀完全。若要使Ca2+沉淀完全，则滤液中CO32－离子的物质的量浓度不得低于 。
（已知：Ksp(CaCO3)=5.0×10－9）
（5）写出蒸氨过程中的化学方程式 。
（6）氯化钙结晶水合物（CaCl2·6H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是 。
a．熔点较低（29℃熔化） b．能导电 c．能制冷 d．无毒
锌钡白是一种白色颜料。工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。请根据以下工业生产流程回答有关问题。
I．ZnSO4溶液的制备与提纯：
有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等；b．Zn(OH)2与Al(OH)3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2；
（1）滤渣1的化学式为 ；②中使用的氧化剂最好是下列的 （填序号）。
| A．Cl2 | B．H2O2 | C．KMnO4 | D．浓HNO3 |
（2）滤渣2中主要成分的化学式为 ；为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤 （选填①、②、③、⑤）。
（3）步骤④发生的离子反应方程式为 。
II．BaS溶液的制备 
有关数据：Ba（s）＋S（s）＋2O2（g）＝BaSO4（s） △H1 = －1473.2 kJ•mol－1
C（s）＋ 1/2O2（g）＝CO（g） △H2 = －110.5 kJ•mol－1
Ba（s）＋ S（s）＝BaS（s） △H3 = －460 kJ•mol－1
（4）若煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为：
。
Ⅲ.制取锌钡白
（5）如果Ⅰ中步骤⑤使用硫酸过量，产生的后果是 。
铜是一种重要的金属元素，位于元素周期表第ⅠB族，+1价的铜与氯离子结合的生成的CuCl是一种难溶物质，但它可与过量的Cl－形成可溶于水的络离子[CuCl2]－。含铜最丰富的天然资源是黄铜矿(CuFeS2)。
（1）目前有一种湿法冶炼技术，以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和可用于橡胶硫化的硫单质，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
①请完成反应Ⅰ中FeCl3与CuFeS2反应的化学方程式：
CuFeS2 + FeCl3 = +4 + 2S。
②写出反应Ⅳ中发生反应的离子方程式：
。
③反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧，其化学方程式是
。
④已知Cu+在反应V中发生自身氧化还原反应，歧化为Cu2+和Cu。则反应Ⅴ所得溶液A中含有的溶质有 。
（2）传统工艺从黄铜矿冶炼粗铜的技术，是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜。与上面湿法冶炼技术方法比较，新方法的优点是 、 。
以白云石（化学式表示为MgCO3·CaCO3）为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。
（1）研磨的作用是 。
（2）该工艺中可循环使用的物质是 、 （写化学式）。
（3）白云石轻烧的主要产物是MgO·CaCO3，而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取，白云石轻烧的优点是 。
（4）加热反应的离子方程式为 。
（5）①加热反应时，在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示，请在下图画出373k的曲线。
②由图可知，随着温度升高： 。
纳米氧化镁具有特殊的热、光、电、力学和化学等性能，有广泛的应用前景。下图是利用海水制盐的副产品制备纳米氧化镁的流程图。
（1）操作I包括蒸发结晶、____________。
（2）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10－3 mol·L－1，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为_____________。(已知：Ksp[Mg(OH)2]= 1.8×10－11)
（3）反应I中CO(NH2)2与H2O反应生成CO2和NH3·H2O，还发生另一主要化学反应的离子方程式为______________________________。
（4）某科研小组研究反应I在378K～398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响。请完成以下实验设计表：
| 实验 编号 |
T/K |
反应 时间/h |
反应物的物质的量配比 n[CO(NH2)2]∶n[MgCl2•6H2O] |
实验目的 |
| ① |
378 |
3 |
3∶1 |
(I)实验①和③探究探究反应物的物质的量配比对产率的影响； (II)实验②和④探究 ； (III)实验②和 探究反应时间对产 率的影响。 |
| ② |
378 |
4 |
4∶1 |
|
| ③ |
378 |
3 |
|
|
| ④ |
398 |
4 |
4∶1 |
（5）下图为反应的温度对纳米MgO产率的影响。请归纳出温度对纳米MgO产率的影响规律________________________________。
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