Question

【題目】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）上述流程中“堿浸”后，物質(zhì)A必須經(jīng)過 (填寫操作名稱)處理后，方可“煅燒”；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）取硫化鈉晶體(含少量NaOH)加入到硫酸銅溶液中，充分?jǐn)嚢�。若反�?yīng)后測得溶液的pH＝4，則此時溶液中c( S2－)＝ 。(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)(如右圖所示)。為使除汞效果最佳，應(yīng)控制的條件是 、 。

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 。

Answer 1

【答案】

（1）過濾、干燥；3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2↑+4CO↑

（2）熱水會促進(jìn)Na2S水解，而稀堿液能抑制Na2S水解

（3）4×10－16

（4）① x＝12 pH介于9~10之間 ②SO42－、Cl－

【解析】

試題分析：（1）由于固體A是從液體中獲得，所以得到A的操作是過濾、干燥；，由于煅燒時加入過量的炭粉，且固體A可以分離并進(jìn)行煅燒的應(yīng)用可知A是炭粉，化學(xué)式為C；從題干信息可知生成物中除含有硫化鈉外還含有一氧化碳和二氧化碳，而反應(yīng)物是硫酸鈉和碳，根據(jù)煅燒時一氧化碳和二氧化碳的分子個數(shù)比是1：1，所以可設(shè)兩種氣體的化學(xué)計量數(shù)分別是1和1，可得該反應(yīng)的方程式為：Na2SO4 + 2C Na2S + 1CO2↑ + 1CO↑，該反應(yīng)兩邊同乘以4所得的反應(yīng)方程式為：3Na2SO4 + 8C 3Na2S + 4CO2↑ + 4CO↑，故答案為：過濾、干燥；3Na2SO4+8C3Na2S+4CO2↑+4CO↑；

（2）上述流程中采用稀堿液比用熱水更好，硫化鈉溶液中硫離子水解顯堿性，水解過程是吸熱反應(yīng)，加熱促進(jìn)水解進(jìn)行，稀堿溶液能起到抑制水解的作用，故答案為：熱水會促進(jìn)Na2S水解，而稀堿液能抑制Na2S水解；

（3）取硫化鈉晶體(含少量NaOH)加入到硫酸銅溶液中，充分?jǐn)嚢瑁�若反�?yīng)后測得溶液的pH = 4，常溫時CuS、Cu(OH)2的Ksp分別為8.8 × 10-36、2.2 × 10-20，Ksp = c(Cu2+) × c2(OH-) = 2.2 × 10-20，pH = 4，c(OH-) = 10-10mol/L，c(Cu2+) = 2.2mol/L，硫化銅中的Ksp = c(Cu2+)c(S2-) = 8.8 × 10-36、計算得到c(S2-) = 4 × 10-36mol/L；故答案為：4 × 10-36；

（4）①依據(jù)圖象中曲線分析，汞去除率最佳PH和x的取值是x=12 pH介于9～10之間時汞的去除率最大，接近100%；故答案為：x=12 pH介于9～10之間

②某毛紡廠廢水中含0.001molL-1的硫化鈉，與紙張漂白后的廢水(含0.002molL-1 NaClO)按1：2的體積比混合，能同時較好處理兩種廢水，次氯酸鈉和硫化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，n(Na2S)：n(NaClO) = 0.001 mol/L × 1：0.002 molL-1 × 2 = 1：4，依據(jù)電子守恒分析可知，Na2S+4NaClO=Na2SO4+4NaCl，處理后的廢水中所含的主要陰離子有SO42-、Cl-；故答案為：SO42-、Cl-。