石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:H2S有剧毒;常温下溶解度为1:2.6(体积)。
(1)如图为常温下H2S、HS-、S2-在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
①当pH≈9时,含硫废水中最主要的含硫微粒为 HS-HS-。
②NaHS溶液呈 碱性碱性(填“酸性”、“碱性”或“中性”),NaHS水解的离子方程式为 HS-⇌H2S+OH-HS-⇌H2S+OH-。
③由图判断,NaHS在常温下发生水解的平衡常数Kh=10-7.110-7.1。

(2)沉淀法处理含硫废水
向pH≈8的含硫废水中加入适量Cu2+的溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用化学平衡移动的原理解释溶液pH降低的原因:含硫废水中存在HS-⇌H++S2-,加入适量Cu2+的溶液,反应的离子方程式为S2-+Cu2+═CuS↓,c(S2-)减小,电离平衡正向移动,则c(H+)增大,溶液的pH降低含硫废水中存在HS-⇌H++S2-,加入适量Cu2+的溶液,反应的离子方程式为S2-+Cu2+═CuS↓,c(S2-)减小,电离平衡正向移动,则c(H+)增大,溶液的pH降低。
(3)氧化还原法处理含硫废水
向pH≈8的含硫废水中加入一定浓度的Na2SO3溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
①反应的离子方程式是 2HS-+SO2-3+4H+═3S↓+3H2O2HS-+SO2-3+4H+═3S↓+3H2O。
②不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的pH≈6,而不是去除率更高的pH=3的主要原因 pH=3时溶液中-2价S元素主要以H2S的形式存在,常温下H2S的溶解度为1:2.6,溶液酸性强使H2S更易逸出,H2S有剧毒,会污染环境pH=3时溶液中-2价S元素主要以H2S的形式存在,常温下H2S的溶解度为1:2.6,溶液酸性强使H2S更易逸出,H2S有剧毒,会污染环境。

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【答案】HS-;碱性;HS-⇌H2S+OH-;10-7.1;含硫废水中存在HS-⇌H++S2-,加入适量Cu2+的溶液,反应的离子方程式为S2-+Cu2+═CuS↓,c(S2-)减小,电离平衡正向移动,则c(H+)增大,溶液的pH降低;2HS-++4H+═3S↓+3H2O;pH=3时溶液中-2价S元素主要以H2S的形式存在,常温下H2S的溶解度为1:2.6,溶液酸性强使H2S更易逸出,H2S有剧毒,会污染环境
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:25引用:4难度:0.6
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1.硫俗称硫黄,主要存在于火山口附近或地壳的岩层中(如图),是一种黄色晶体,质脆易研成粉末,熔点为113℃,沸点为445℃,密度为2.06g/cm3。硫黄难溶于水,微溶于酒精、醚,易溶于二硫化碳。作为易燃固体,硫黄主要用于制造染料、农药、火柴、火药等。硫黄虽然是低毒性物质,但其燃烧后的气体对人体有致命的危害。
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