Question

工業生產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的量的CO和CO₂。寫出煅燒時發生的總反應方程式：______________________。
(2)用堿液浸出產品比用熱水更好，理由是__________________。
(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的關系如圖所示。為使除汞達到最佳效果，應控制條件是________________。

(4)取Na₂S(含少量NaOH)，加入到CuSO₄溶液中，充分攪拌，若反應后溶液pH＝4，此時溶液中c(S^2－)＝________mol·L^－1[已知：CuS的K_sp＝8.8×10^－36；Cu(OH)₂的K_sp＝2.2×10^－20(保留2位有效數字)]。
(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應在________；該電極pH將________(填“升高”“不變”或“降低”)，用電極方程式解釋pH發生變化的原因______________________。

Answer 1

(1)3Na₂SO₄＋8C3Na₂S＋4CO₂↑＋4CO↑
(2)熱水能促進Na₂S水解，而稀堿可抑制Na₂S水解
(3)pH介于9～10之間，x＝12
(4)4.0×10^－36 mol/L
(5)陰極　降低
2Cu^2＋＋2e^－＋H₂O=Cu₂O↓＋2H^＋

(1)由題意分析知反應除生成等物質的量的CO和CO₂外還生成Na₂S，注意條件為加熱。(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。(3)由圖像可知當pH介于9～10時，x＝12時汞的除去率最大。(4)pH＝4，則c(OH^－)＝10^－10 mol/L，根據Cu(OH)₂溶度積可求得c(Cu^2＋)＝2.2 mol/L，代入CuS的溶度積求得c(S^2－)＝4×10^－36 mol/L。(5)Cu由＋2價變為＋1價，得電子，所以在陰極反應：2Cu^2＋＋2e^－＋H₂O=Cu₂O↓＋2H^＋，有H^＋生成，所以溶液的pH降低。
點撥：本題考查化學與技術，考查考生理論聯系實際的能力。難度較大。