Question

【題目】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(jìn)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_____。

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_____。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)K1000℃＜K1400℃，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_____。

②寫出H2S氣體與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

③鐵屑與石墨能形成微型原電池，SO32-在酸性條件下放電生成H2S進(jìn)入氣相從而達(dá)到從廢水中除去Na2SO3的目的，寫出SO32-在酸性條件下放電生成H2S的電極反應(yīng)式：____。

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(xué)方程式為_____。

Answer 1

【答案】S2-+ H2OHS-+ OH- 1:2 > 石灰水 H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O SO32-+ 8H+ + 6e-= H2S↑+ 3H2O 2H2S(g)+3O2(g) = 2SO2 (g) + 2H2O(l) △H= -1172.4kJ/mol

【解析】

（1）某制革廠含硫廢水中主要含有的物質(zhì)是Na2S，

①Na2S屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，S2-水解使溶液呈堿性，水解的離子方程式表示為：S2-+ H2OHS-+ OH-；

②1molNa2S轉(zhuǎn)化為1molNa2SO4，失去8mol電子，而1molO2被還原，得到4mol電子，根據(jù)得失電子守恒，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＞0；

（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)生成Na2S和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；

③SO32-在酸性條件下放電生成H2S的過程為得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為SO32-+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）△H=（-632.8kJ/mol）-2×（+269.8kJ/mol）=-1172.4kJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）△H=-1172.4kJ/mol。