Question

（12分）硫化鈉主要用于皮革、毛紡、高檔紙張、染料等行業(yè)。生產(chǎn)硫化鈉大多采用無水芒硝（Na2SO4）—炭粉還原法，其流程示意圖如下：

（1）若煅燒所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2，寫出煅燒時發(fā)生的總的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

（2）上述流程中采用稀堿液比用熱水更好，理由是 。

（3）常溫下，取硫化鈉晶體（含少量NaOH）加入到硫酸銅溶液中，充分?jǐn)嚢琛Ｈ舴磻?yīng)后測得溶液的pH＝4，則此時溶液中c( S2－)＝ mol·L－1。

（已知：常溫時CuS、Cu(OH)2的Ksp分別為8.8×10－36、2.2×10－20）

（4）①皮革工業(yè)廢水中的汞常用硫化鈉除去，汞的去除率與溶液的pH和x（x代表硫化鈉的實際用量與理論用量的比值）有關(guān)（如圖所示）。為使除汞效果最佳，應(yīng)控制的條件是：x＝ ，pH控制在 范圍。

②某毛紡廠廢水中含0.001 mol·L－1的硫化鈉，與紙張漂白后的廢水（含0.002 mol·L－1 NaClO）按1:2的體積比混合，能同時較好處理兩種廢水，處理后的廢水中所含的主要陰離子有 。

（5）常溫下利用Fe2+、Fe3+的相互轉(zhuǎn)化，可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42－而實現(xiàn)SO2的處理（總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O＝2H2SO4）。已知，含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為 。

Answer 1

（1）3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2↑+4CO↑（2分）

（2）熱水會促進(jìn)Na2S水解，而稀堿液能抑制Na2S水解（2分）（3）4×10－36 mol·L－1（2分）

（4）①12 （1分） 9～10 （1分） ②SO42－、Cl－（共2分，各1分）

（5）2Fe3+ + SO2 + 2H2O＝2Fe2+ + SO42－ + 4H+ （2分）

【解析】

試題分析：（1）若煅燒所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2，則根據(jù)原子守恒可知煅燒時發(fā)生的總的化學(xué)反應(yīng)方程式為3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2↑+4CO↑。

（2）硫化鈉是強堿弱酸鹽，硫離子水解溶液顯堿性，熱水會促進(jìn)Na2S水解，而稀堿液能抑制Na2S水解，所以上述流程中采用稀堿液比用熱水更好。

（3）根據(jù)硫化銅和氫氧化銅的溶度積常數(shù)可知c(Cu2＋)·c(S2—)＝8.8×10－36、c(Cu2＋)·c(OH—)2＝2.2×10－20，所以溶液中。又因為pH＝4，則c(OH—)＝1×10－10mol/L，所以溶液中c(S2—)＝4×10－36 mol·L－1。

（4）①根據(jù)圖像可知在pH相等的條件下x＝12時汞的去除率最高。而在x值相等的條件下pH在9～10之間時汞的去除率最高。即為使除汞效果最佳，應(yīng)控制的條件是：x＝12，pH控制在9～10范圍。

②次氯酸鈉與硫化鈉的物質(zhì)的量之比時0.002×2：0.001×1＝4：1，次氯酸鈉的還原產(chǎn)物是氯化鈉，則根據(jù)電子得失守恒可知硫化鈉的氧化產(chǎn)物是硫酸鈉，因此處理后的廢水中所含的主要陰離子有SO42－、Cl－。

（5）其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ ＝4Fe3+ + 2H2O，則利用總反應(yīng)式減去該反應(yīng)即可得到另一反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+ + SO2 + 2H2O＝2Fe2+ + SO42－ + 4H+。

考點：考查物質(zhì)制備以及工業(yè)廢水處理的有關(guān)實驗方案設(shè)計與探究