Question

【題目】海水資源豐富，海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣HCO3﹣等離子．合理利用海水資源和保護環境是我國可持續發展的重要保證．
（1）火力發電燃燒煤排放的SO2會造成一系列環境和生態問題．利用海水脫硫是一種有效的方法，其工藝流程如圖所示：

（i）天然海水的pH≈8，呈弱堿性．用離子方程式解釋主要原因 ．
（ii）天然海水吸收了含硫煙氣后，要用O2進行氧化處理，其反應的化學方程式是；氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混后才能排放，該操作的主要目的是中和、稀釋經氧氣氧化后海水中生成的酸．
（iii）煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，該溶液中c（Na+）=（用含硫微粒濃度的代數式表示）．
（iv）相同物質的量的SO2與NH3溶于水發生反應的離子方程式為 ， 所得溶液中c（H+）﹣c（OH﹣）=（填字母編號）．
A．c（SO32﹣）﹣c（H2SO3） B．c（SO32﹣）+c（NH3 ． H2O）﹣c（H2SO3）
C．c（HSO3﹣）+c（SO32﹣）﹣c（NH4+） D．c（HSO3﹣）+2c（SO32﹣）﹣c（NH4+）
（2）重金屬離子對河流及海洋造成嚴重污染．某化工廠廢水（pH=2.0，ρ≈1g/mL）中含有Ag+、Pb2+等重金屬離子，其濃度各約為0.1mol/L．排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，查找有關數據如下：

難溶 電解質	AgI	AgOH	Ag2S	pbI2	Pb（OH）2	PbS
Ksp	8.3×10﹣17	5.6×10﹣8	6.3×10﹣50	7.1×10﹣9	1.2×10﹣15	3.4×10﹣28

（i）你認為往廢水中投入（填字母序號），沉淀效果最好．
A．NaOH B．Na2S C．KI D．Ca（OH）2
（ii）如果用生石灰處理上述廢水，使溶液的pH=8.0，處理后的廢水中c（Pb2+）= ．
（iii）如果用食鹽處理只含Ag+的廢水，測得處理后的廢水中NaCl的質量分數為0.117%（ρ≈1gmL﹣1）．若環境要求排放標準為c（Ag+）低于1.0×10﹣8mol/L，問該工廠處理后的廢水中c（Ag+）= ． （已知KSP（AgCl）=1.8×10﹣10）

Answer 1

【答案】
（1）CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣或HCO3﹣+H2O?H2CO3+OH﹣；2H2SO3+O2═2H2SO4；2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）；SO2+NH3?H2O=NH4++HSO3﹣；BD
（2）B；1.2×10﹣3mol?L﹣1；9×10﹣9 mol?L﹣1
【解析】解：（1）（i）海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣、HCO﹣3等離子，在這些離子中能發生水解的是CO32﹣、HCO﹣3離子，CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣ ， HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣它們水解呈堿性，所以天然海水的pH≈8，呈弱堿性，
所以答案是：CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣或HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣；（ii）天然海水吸收了含硫煙氣后，要用O2進行氧化處理，氧氣將H2SO3氧化為硫酸，該反應為2H2SO3+O2=2H2SO4 ， 氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，是因中和稀釋經氧氣氧化后海水中生成的酸（H+），
所以答案是：2H2SO3+O2═2H2SO4；（iii）煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，溶液中存在電荷守恒c（Na+）+c（H+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），c（H+）=c（OH﹣），得到c（Na+）=2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），
所以答案是：2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）；（iv）相同物質的量的SO2與NH3溶于水發生反應生成碳酸氫銨，反應的離子方程式為SO2+NH3+H2O═NH4++HSO3﹣ ， 溶液中存在電荷守恒：c（HSO3﹣）+2c（SO32﹣）+c（OH﹣）=c（H+）+c（NH4+），c（H+）﹣c（OH﹣）=c（HSO3﹣）+2c（SO32﹣）﹣c（NH4+），D正確，C錯誤；溶液中存在物料守恒：c（NH4+）+c（NH3H2O）=c（HSO3﹣）+c（SO32﹣）+c（H2SO3），結合電荷守恒和物料守恒可知c（H+）﹣c（OH﹣）=c（HSO3﹣）+2c（SO32﹣）﹣c（NH4+）=c（SO32﹣）+c（NH3 ． H2O）﹣c（H2SO3），所以A錯誤，B正確；所以答案是：SO2+NH3+H2O═NH4++HSO3﹣；BD；（2）（i）由表格中的數據可知，溶度積越小的越易轉化為沉淀，顯然只有硫化物的溶度積小，則應選擇硫化鈉，
所以答案是：B；（ii）由Pb（OH）2的溶度積為1.2×10﹣15 ， pH=8.0，c（OH﹣）=10﹣6molL﹣1 ， 則c（Pb2+）= =1.2×10﹣3molL﹣1 ，
所以答案是：1.2×10﹣3molL﹣1；（iii）廢水中NaCl的質量分數為0.117%（ρ≈1gmL﹣1），c（Cl﹣）=c（NaCl）= =0.02mol/L，
Ksp（AgCl）=c（Ag+）c（Cl﹣）=1.8×10﹣10mol2L﹣2 ， 則c（Ag+）= =9×10﹣9molL﹣1 ， 環境要求排放標準為c（Ag+）低于1.0×10﹣8molL﹣1 ， 顯然9×10﹣9molL﹣1＜1.0×l0﹣8molL﹣1 ，
所以答案是：9×10﹣9molL﹣1 ．