Question

7．工業(yè)生產(chǎn)中含硫廢水的排放會污染環(huán)境，需要對含硫廢水進行處理與利用．
（1）某制革廠含硫廢水中主要含有物是Na₂S．
①測得該廢水溶液pH=12，用離子方程式解釋溶液呈堿性的原因S^2-+H₂O?HS^-+OH^-．
②含硫廢水的處理過程中可以采用純氧將Na₂S轉(zhuǎn)化為Na₂SO₄，則反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1：2．已知1000℃時，硫酸鈉與氫氣發(fā)生下列反應(yīng)：Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_1000℃＜K_1400℃，則該反應(yīng)的△H＞0（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）含硫燃料中間體廢水中主要含有物為Na₂SO₃，回收廢水中的硫化物，以減少資源的浪費，可采用以下方法：

①中和含酸廢水工業(yè)常用的試劑x是石灰水．
②寫出H₂S氣體與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式H₂S+2NaOH═Na₂S+2H₂O．
③鐵屑與石墨能形成微型原電池，SO₃^2-在酸性條件下放電生成H₂S進入氣相從而達到從廢水中除去Na₂SO₃的目的，寫出SO₃^2-在酸性條件下放電生成H₂S的電極反應(yīng)式：SO₃^2-+8H⁺+6e^-═H₂S↑+3H₂O．
④已知：2H₂S（g）+O₂（g）═2S（s）+2H₂O（l）△H=-632.8kJ/mol
SO₂（g）═S（s）+O₂（g）△H=+269.8kJ/mol
H₂S與O₂反應(yīng)生成SO₂和H₂O的熱化學方程式為2H₂S（g）+3O₂（g）═2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）①Na₂S為強堿弱酸鹽，S^2-水解呈堿性；
②根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等計算；溫度升高平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，則正反應(yīng)吸熱；
（2）①中和含酸廢水工業(yè)常用廉價的石灰水；
②H₂S氣體與足量NaOH溶液反應(yīng)反應(yīng)生成Na₂S和水；
③SO₃^2-在酸性條件下放電生成H₂S的過程為還原反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫電極反應(yīng)式；
④利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱，并寫出熱化學方程式．

解答 解：（1）①Na₂S為強堿弱酸鹽，S^2-水解呈堿性，水解方程式為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，
故答案為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；
②1molNa₂S轉(zhuǎn)化為1molNa₂SO₄，失去8mol電子，而1molO₂被還原，得到4mol電子，所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1：2，溫度升高平衡常數(shù)增大，說明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動，則正反應(yīng)吸熱，即△H＞O，
故答案為：1：2；＞；
（2）①中和含酸廢水工業(yè)常用廉價的石灰水，
故答案為：石灰水；
②H₂S氣體與足量NaOH溶液反應(yīng)反應(yīng)生成Na₂S和水，反應(yīng)的化學方程式為：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，
故答案為：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O；
③SO₃^2-在酸性條件下放電生成H₂S的過程為還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為SO₃^2-+8H⁺+6e^-=H₂S↑+3H₂O，
故答案為：SO₃^2-+8H⁺+6e^-=H₂S↑+3H₂O；
④已知：①2H₂S（g）+O₂（g）=2S（s）+2H₂O（l）△H=-632.8kJ/mol，
②SO₂（g）=S（s）+O₂（g）△H=+269.8kJ/mol，
利用蓋斯定律將①-②×2可得：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l），
對應(yīng)的反應(yīng)熱為：△H=（-632.8kJ/mol）-2×（+269.8kJ/mol）=-1172.4kJ/mol，
所以熱化學方程式為2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol，
故答案為：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol．

點評 本題考查較為綜合，涉及鹽類的水解、氧化還原反應(yīng)、電化學以及化學反應(yīng)與能量等問題，題目難度中等，本題注意明確水解的原理、氧化還原反應(yīng)的計算以及電極反應(yīng)式的書寫等方法性的問題，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．