Question

9．（一）下列叙述正确的是（　　）
A．合成氨的“造气”阶段会产生废气
B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗
D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染
（二）工业生产Na₂S常用方法是无水芒硝（Na₂SO₄）一碳还原法，其流程示意图如下：

（1）若煅烧阶段所得气体为等物质的量的CO和CO₂．写出煅烧时发生的总反应方程式：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑．
（2）用碱液浸出产品比用热水更好，理由是热水能促进Na₂S水解，而稀碱可抑制Na₂S水解．
（3）废水中汞常用硫化钠除去，汞的除去率与溶液pH和硫化钠实际用量与理论用量比值x的关系如图所示．
 为使除汞达到最佳效果，应控制条件是pH介于9～10之间，x=12．
（4）取Na₂S（含少量NaOH），加入到CuSO₄溶液中，充分搅拌，若反应后溶液pH=4，此时溶液中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位有效数字）]．
（5）纳米Cu₂O常用电解法制备，制备过程用铜棒和石墨棒做电极，Cu（NO₃）₂做电解液．电解生成Cu₂O应在电解池的阴极生成，该电极附近溶液的pH将降低（填“升高”“不变”或“降低”），用电极方程式解释pH发生变化的原因2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺．

Answer 1

分析 （一）A．氨的造气用天燃气或煤，必产生二氧化碳；
B．电镀液含重金属离子，应处理后排放；
C．电解熔融氧化铝制金属铝的阳极上产生的是氧气，作为阳极材料的无烟煤会被氧化成二氧化碳，煤会消耗；
D．煤的气化后作了脱硫处理，污染减少；
（二）（1）煅烧中得到等物质的量的CO和CO₂，S元素被还原得到Na₂S；
（2）热水促进硫化钠水解，用碱液抑制硫化钠水解；
（3）硫化钠实际用量与理论用量比值x越小、汞除去率越高，最佳效果；
（4）根据Cu（OH）₂溶度积可求得c（Cu²⁺），代入CuS的溶度积求得c（S^2-）；
（5）Cu由+2价变为+1价，得电子，所以阴极反应式为：2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺．

解答 解：（一）A．合成氨反应为N₂+3H₂?2NH₃，所用的原料气是氮气、氢气，氮气来自空气，氢气来自水和碳氢化合物的反应，常用天燃气或煤，会产生废气二氧化碳，故A正确；
B．酸性废液用碱中和后，溶液呈中性，但电镀液含重金属离子，应处理后排放，故B错误；
C．电解熔融氧化铝制金属铝的阳极上产生的是氧气，作为阳极材料的无烟煤会被氧化成二氧化碳，煤会消耗，故C错误；
D．煤的燃烧能够产生二氧化硫，导致产生酸雨，煤通过液化气化，提高了燃烧效率，降低了污染，故D正确，
故选：AD；
（二）（1）煅烧中得到等物质的量的CO和CO₂，S元素被还原得到Na₂S，反应方程式为：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑，
故答案为：3Na₂SO₄+8C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑；
（2）Na₂S是强碱弱酸盐，水解后溶液显碱性，加热会促进S^2-水解，而加碱则可以抑制其水解，
故答案为：热水能促进Na₂S水解，而稀碱可抑制Na₂S水解；
（3）硫化钠实际用量与理论用量比值x越小、汞除去率越高，最佳效果，由图象可知当pH介于9～10时，x=12时汞的除去率最大，
故答案为：pH介于9～10之间，x=12；
（4）溶液pH=4，则溶液中c（OH^-）=10^-10 mol/L，根据Cu（OH）₂溶度积可得c（Cu²⁺）=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1{0}^{-10}）^{2}}$mol/L=2.2 mol/L，代入CuS的溶度积可得c（S^2-）=$\frac{8.8×1{0}^{-36}}{2.2}$mol/L=4.0×10^-36 mol/L，
故答案为：4.0×10^-36 mol/L；
（5）Cu由+2价变为+1价，得电子，所以在阴极反应：2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺，有H⁺生成，所以溶液的pH降低，
故答案为：降低；2Cu²⁺+2e^-+H₂O=Cu₂O↓+2H⁺．

点评 本题是对化学与技术的考查，涉及常见化学工业、对操作的分析评价、对条件的控制、溶度积计算、电解原理等，侧重考查学生理论联系实际的能力、阅读获取信息的能力、知识迁移应用，难度中等．