对石油开采和炼制过程中产生的含硫废水(其中硫元素的主要化合价是-2价)进行处理,防止污染环境。
已知:ⅰ.-2价硫元素易被氧化为S或SO2-4
ⅱ.在25℃时,1体积水可溶解约2.6体积的H2S气体
ⅲ.H2S、HS-、S2-在水溶液中的物质的量含物分数随pH的分布曲线如图:
(1)沉淀法处理含硫废水
向pH≈10的含硫废水中加入适量FeSO4溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。
①pH≈10的含硫废水中含-2价硫元素的主要微粒是 HS-HS-。
②用化学平衡移动原理解释pH降低的原因:pH=10存在平衡HS-⇌H++S2-,向该废水中加入含Fe2+溶液,发生反应Fe2++S2-=FeS↓,使平衡HS-⇌H++S2-正向移动,c(H+)增大,pH降低pH=10存在平衡HS-⇌H++S2-,向该废水中加入含Fe2+溶液,发生反应Fe2++S2-=FeS↓,使平衡HS-⇌H++S2-正向移动,c(H+)增大,pH降低。
③初始pH=10时,除硫效果好。初始pH<4,硫的沉淀率很低,原因是 pH<4,体系中-2价硫元素以H2S的形态出现,H2S可能逸出,c(S2-)降低,Q(FeS)<Ksp(FeS),H2S与Fe2+难以形成FeSpH<4,体系中-2价硫元素以H2S的形态出现,H2S可能逸出,c(S2-)降低,Q(FeS)<Ksp(FeS),H2S与Fe2+难以形成FeS。
(2)氧化法处理含硫废水
向含硫废水中加入稀H2SO4调节溶液的pH为6。
①根据电离常数计算溶液中c(H2S):c(HS-)=1010:1。
②再加入0.15mol/LH2O2溶液,溶液的pH变化如图。结合离子方程式解释10min后pH减小的原因:向溶液中加入H2O2,10min后发生反应:S+3H2O2=SO2-4+2H2O+2H+,生成了H+,c(H+)增大,pH降低向溶液中加入H2O2,10min后发生反应:S+3H2O2=SO2-4+2H2O+2H+,生成了H+,c(H+)增大,pH降低。
(3)处理后的废水中残留﹣2价硫元素含量的测定:

已知:ZnS+I2═S+Zn2++2I-、I2+2S2O2-3═2I-+S4O2-6。
①处理后的废水中-2价硫元素的含量是 320(c1V1-0.5c2V2)320(c1V1-0.5c2V2)mg/L。
②加入I2溶液后,需控制溶液的pH为弱酸性。当溶液呈中性时,部分-2价硫元素被氧化为SO2-4,使测得的-2价硫元素含量 偏大偏大(填“偏大”或“偏小”)。
SO
2
-
4
SO
2
-
4
SO
2
-
4
O
2
-
3
O
2
-
6
SO
2
-
4
【答案】HS-;pH=10存在平衡HS-⇌H++S2-,向该废水中加入含Fe2+溶液,发生反应Fe2++S2-=FeS↓,使平衡HS-⇌H++S2-正向移动,c(H+)增大,pH降低;pH<4,体系中-2价硫元素以H2S的形态出现,H2S可能逸出,c(S2-)降低,Q(FeS)<Ksp(FeS),H2S与Fe2+难以形成FeS;10;向溶液中加入H2O2,10min后发生反应:S+3H2O2=+2H2O+2H+,生成了H+,c(H+)增大,pH降低;320(c1V1-0.5c2V2);偏大
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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