Question

污水處理分析時，常用雙硫腙(H₂D_z，二元弱酸)把金屬離子絡合成電中性的物質，再用CCl₄萃取絡合物，從而把金屬離子從水溶液中完全分離出來。如用雙硫腙(H₂D_z)～CCl₄分離污水中的Cu²⁺時，先發生絡合反應：Cu²⁺+2H₂D_Z Cu (HD_Z)₂+2H⁺，再加入CCl₄、Cu (HD_Z)₂就很容易被萃取到CCl₄中。
（1）寫出雙硫腙和Fe³⁺絡合的離子方程式：_____________________。萃取Fe³⁺的過程中要控制適宜的酸度，如果溶液的pH過大，其后果是___________________________。
（2）如圖是用雙硫腙(HzDz)～CCl₄絡合萃取某些金屬離子的酸度曲線，它反映了萃取某些金屬離子時適宜的pH范圍。E％表示某種金屬離子以絡合物形式萃取分離的百分率。
某工業廢水中含有Hg²⁺、Bi³⁺、Zn²⁺，用雙硫腙（H₂Dz）~ CCl₄絡合萃取法處理廢水。

①欲完全將廢水中的Hg²⁺分離出來，須控制溶液的pH=________。
②當調節pH=2時，鉍(Bi)的存在形式有_________________。
（3）污水中的亞汞離子(Hg2+ 2)必須轉換成汞離子(Hg²⁺)才能用雙硫腙絡合。某工廠污水中含有較多的氯化亞汞(Hg₂Cl₂)，加入二硫酸鉀(K₂S₂O₈)可氧化(Hg2+ 2)，寫出該反應的化學方程式：________________________。

Answer 1

（1）Fe³⁺+3H₂D_ZFe(HD_Z)₃+3H⁺ (2分) ；Fe³⁺會形成Fe（OH）₃沉淀(1分)
（2）①1(1分)②Bi³⁺、Bi(HD_Z)₃(2分)
（3）Hg₂Cl₂+K₂S₂O₃ = 2HgSO₄↓+2 KCl(2分)

解析試題分析：
（1）絡合反應：Cu²⁺+2H₂D_Z Cu (HD_Z)₂+2H⁺，可得Fe³⁺+3H₂D_ZFe(HD_Z)₃+3H⁺；如果溶液的pH過大，其后果是Fe³⁺會形成Fe（OH）₃沉淀，得不到Fe(HD_Z)₃；
（2）①觀察圖片，分析可得須控制溶液的pH=1；調節pH=2時，鉍(Bi)部分生成Bi(HD_Z)₃，存在形式有Bi³⁺、Bi(HD_Z)₃。
（3）根據化合價變化可得Hg₂Cl₂+K₂S₂O₃ = 2HgSO₄↓+2 KCl。
考點：本題以化學工藝流程為基礎，考查了元素及化合物性質、氧化還原反應計算，結合圖像的化學計算。