Question

【题目】海水资源丰富，海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣HCO3﹣等离子．合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证．
（1）火力发电燃烧煤排放的SO2会造成一系列环境和生态问题．利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如图所示：

（i）天然海水的pH≈8，呈弱碱性．用离子方程式解释主要原因 ．
（ii）天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，其反应的化学方程式是；氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混后才能排放，该操作的主要目的是中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸．
（iii）烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c（Na+）=（用含硫微粒浓度的代数式表示）．
（iv）相同物质的量的SO2与NH3溶于水发生反应的离子方程式为 ， 所得溶液中c（H+）﹣c（OH﹣）=（填字母编号）．
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）重金属离子对河流及海洋造成严重污染．某化工厂废水（pH=2.0，ρ≈1g/mL）中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.1mol/L．排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：

难溶 电解质	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）你认为往废水中投入（填字母序号），沉淀效果最好．
A．NaOH B．Na2S C．KI D．Ca（OH）2
（ii）如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH=8.0，处理后的废水中c（Pb2+）= ．
（iii）如果用食盐处理只含Ag+的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%（ρ≈1gmL﹣1）．若环境要求排放标准为c（Ag+）低于1.0×10﹣8mol/L，问该工厂处理后的废水中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等离子，在这些离子中能发生水解的是CO32﹣、HCO﹣3离子，CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣ ， HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，
所以答案是：CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣或HCO3﹣+H2OH2CO3+OH﹣；（ii）天然海水吸收了含硫烟气后，要用O2进行氧化处理，氧气将H2SO3氧化为硫酸，该反应为2H2SO3+O2=2H2SO4 ， 氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸（H+），
所以答案是：2H2SO3+O2═2H2SO4；（iii）烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液，且所得溶液呈中性，溶液中存在电荷守恒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）相同物质的量的SO2与NH3溶于水发生反应生成碳酸氢铵，反应的离子方程式为SO2+NH3+H2O═NH4++HSO3﹣ ， 溶液中存在电荷守恒：c（HSO3﹣）+2c（SO32﹣）+c（OH﹣）=c（H+）+c（NH4+），c（H+）﹣c（OH﹣）=c（HSO3﹣）+2c（SO32﹣）﹣c（NH4+），D正确，C错误；溶液中存在物料守恒：c（NH4+）+c（NH3H2O）=c（HSO3﹣）+c（SO32﹣）+c（H2SO3），结合电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错误，B正确；所以答案是：SO2+NH3+H2O═NH4++HSO3﹣；BD；（2）（i）由表格中的数据可知，溶度积越小的越易转化为沉淀，显然只有硫化物的溶度积小，则应选择硫化钠，
所以答案是：B；（ii）由Pb（OH）2的溶度积为1.2×10﹣15 ， pH=8.0，c（OH﹣）=10﹣6molL﹣1 ， 则c（Pb2+）= =1.2×10﹣3molL﹣1 ，
所以答案是：1.2×10﹣3molL﹣1；（iii）废水中NaCl的质量分数为0.117%（ρ≈1gmL﹣1），c（Cl﹣）=c（NaCl）= =0.02mol/L，
Ksp（AgCl）=c（Ag+）c（Cl﹣）=1.8×10﹣10mol2L﹣2 ， 则c（Ag+）= =9×10﹣9molL﹣1 ， 环境要求排放标准为c（Ag+）低于1.0×10﹣8molL﹣1 ， 显然9×10﹣9molL﹣1＜1.0×l0﹣8molL﹣1 ，
所以答案是：9×10﹣9molL﹣1 ．