Question

工业生产中含硫废水的排放会污染环境，需要对含硫废水进行处理与利用．
（1）某制革厂含硫废水中主要含有物是Na₂S．
①测得该废水溶液pH=12，用离子方程式解释溶液呈碱性的原因    ．
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na₂S转化为Na₂SO₄，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为    ．已知1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na₂SO₄（s）+4H₂（g）?Na₂S（s）+4H₂O（g），已知该反应的平衡常数K_1000℃＜K_1400℃，则该反应的△H    0（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na₂SO₃，回收废水中的硫化物，以减少资源的浪费，可采用以下方法：
①中和含酸废水工业常用的试剂x是    ．
②写出H₂S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式    ．
③铁屑与石墨能形成微型原电池，SO₃^2-在酸性条件下放电生成H₂S进入气相从而达到从废水中除去Na₂SO₃的目的，写出SO₃^2-在酸性条件下放电生成H₂S的电极反应式：    ．
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与O₂反应生成SO₂和H₂O的热化学方程式为    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）①Na₂S为强碱弱酸盐，S^2-水解呈碱性；
②根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等计算；温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应移动，则正反应吸热；
（2）①中和含酸废水工业常用廉价的石灰水；
②H₂S气体与足量NaOH溶液反应反应生成Na₂S和水；
③SO₃^2-在酸性条件下放电生成H₂S的过程为还原反应，根据反应物和生成物书写电极反应式；
④利用盖斯定律计算反应热，并写出热化学方程式．
解答：解：（1）①Na₂S为强碱弱酸盐，S^2-水解呈碱性，水解方程式为S^2-+H₂OHS^-+OH^-，
故答案为：S^2-+H₂OHS^-+OH^-；
②1molNa₂S转化为1molNa₂SO₄，失去8mol电子，而1molO₂被还原，得到4mol电子，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2，温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应移动，则正反应吸热，即△H＞O，
故答案为：1：2；＞；
（2）①中和含酸废水工业常用廉价的石灰水，故答案为：石灰水；
②H₂S气体与足量NaOH溶液反应反应生成Na₂S和水，反应的化学方程式为H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O，
故答案为：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O；
③SO₃^2-在酸性条件下放电生成H₂S的过程为还原反应，电极反应式为SO₃^2-+8H⁺+6e^-=H₂S↑+3H₂O，
故答案为：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，
利用盖斯定律将①-②×2可得：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l），
对应的反应热为：△H=（-632.8kJ/mol）-2×（+269.8kJ/mol）=-1172.4kJ/mol，
所以热化学方程式为2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol，
故答案为：2H₂S（g）+3O₂（g）=2SO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1172.4kJ/mol．
点评：本题考查较为综合，涉及盐类的水解、氧化还原反应、电化学以及化学反应与能量等问题，题目难度中等，本题注意把握水解的原理、氧化还原反应的计算以及电极反应式的书写等方法性的问题．