Question

9．（一）下列敘述正確的是（　　）
A．合成氨的“造氣”階段會產(chǎn)生廢氣
B．電鍍的酸性廢液用堿中和后就可以排放
C．電解制鋁的過程中，作為陽極材料的無煙煤不會消耗
D．使用煤炭轉(zhuǎn)化的管道煤氣比直接燃煤可減少環(huán)境污染
（二）工業(yè)生產(chǎn)Na₂S常用方法是無水芒硝（Na₂SO₄）一碳還原法，其流程示意圖如下：

（1）若煅燒階段所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO₂．寫出煅燒時發(fā)生的總反應(yīng)方程式：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑．
（2）用堿液浸出產(chǎn)品比用熱水更好，理由是熱水能促進Na₂S水解，而稀堿可抑制Na₂S水解．
（3）廢水中汞常用硫化鈉除去，汞的除去率與溶液pH和硫化鈉實際用量與理論用量比值x的關(guān)系如圖所示．
 為使除汞達到最佳效果，應(yīng)控制條件是pH介于9～10之間，x=12．
（4）取Na₂S（含少量NaOH），加入到CuSO₄溶液中，充分攪拌，若反應(yīng)后溶液pH=4，此時溶液中c（S^2-）=4.0×10^-36mol•L^-1．[已知：CuS的Ksp=8.8×10^-36；Cu（OH）₂的K_sp=2.2×10^-20（保留2位有效數(shù)字）]．
（5）納米Cu₂O常用電解法制備，制備過程用銅棒和石墨棒做電極，Cu（NO₃）₂做電解液．電解生成Cu₂O應(yīng)在電解池的陰極生成，該電極附近溶液的pH將降低（填“升高”“不變”或“降低”），用電極方程式解釋pH發(fā)生變化的原因2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺．

Answer 1

分析 （一）A．氨的造氣用天燃氣或煤，必產(chǎn)生二氧化碳；
B．電鍍液含重金屬離子，應(yīng)處理后排放；
C．電解熔融氧化鋁制金屬鋁的陽極上產(chǎn)生的是氧氣，作為陽極材料的無煙煤會被氧化成二氧化碳，煤會消耗；
D．煤的氣化后作了脫硫處理，污染減少；
（二）（1）煅燒中得到等物質(zhì)的量的CO和CO₂，S元素被還原得到Na₂S；
（2）熱水促進硫化鈉水解，用堿液抑制硫化鈉水解；
（3）硫化鈉實際用量與理論用量比值x越小、汞除去率越高，最佳效果；
（4）根據(jù)Cu（OH）₂溶度積可求得c（Cu²⁺），代入CuS的溶度積求得c（S^2-）；
（5）Cu由+2價變?yōu)?1價，得電子，所以陰極反應(yīng)式為：2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺．

解答 解：（一）A．合成氨反應(yīng)為N₂+3H₂?2NH₃，所用的原料氣是氮氣、氫氣，氮氣來自空氣，氫氣來自水和碳氫化合物的反應(yīng)，常用天燃氣或煤，會產(chǎn)生廢氣二氧化碳，故A正確；
B．酸性廢液用堿中和后，溶液呈中性，但電鍍液含重金屬離子，應(yīng)處理后排放，故B錯誤；
C．電解熔融氧化鋁制金屬鋁的陽極上產(chǎn)生的是氧氣，作為陽極材料的無煙煤會被氧化成二氧化碳，煤會消耗，故C錯誤；
D．煤的燃燒能夠產(chǎn)生二氧化硫，導(dǎo)致產(chǎn)生酸雨，煤通過液化氣化，提高了燃燒效率，降低了污染，故D正確，
故選：AD；
（二）（1）煅燒中得到等物質(zhì)的量的CO和CO₂，S元素被還原得到Na₂S，反應(yīng)方程式為：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑，
故答案為：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑；
（2）Na₂S是強堿弱酸鹽，水解后溶液顯堿性，加熱會促進S^2-水解，而加堿則可以抑制其水解，
故答案為：熱水能促進Na₂S水解，而稀堿可抑制Na₂S水解；
（3）硫化鈉實際用量與理論用量比值x越小、汞除去率越高，最佳效果，由圖象可知當pH介于9～10時，x=12時汞的除去率最大，
故答案為：pH介于9～10之間，x=12；
（4）溶液pH=4，則溶液中c（OH^-）=10^-10 mol/L，根據(jù)Cu（OH）₂溶度積可得c（Cu²⁺）=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1{0}^{-10}）^{2}}$mol/L=2.2 mol/L，代入CuS的溶度積可得c（S^2-）=$\frac{8.8×1{0}^{-36}}{2.2}$mol/L=4.0×10^-36 mol/L，
故答案為：4.0×10^-36 mol/L；
（5）Cu由+2價變?yōu)?1價，得電子，所以在陰極反應(yīng)：2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺，有H⁺生成，所以溶液的pH降低，
故答案為：降低；2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺．

點評 本題是對化學(xué)與技術(shù)的考查，涉及常見化學(xué)工業(yè)、對操作的分析評價、對條件的控制、溶度積計算、電解原理等，側(cè)重考查學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力、閱讀獲取信息的能力、知識遷移應(yīng)用，難度中等．