Question

海水资源丰富，海水中主要含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO^2-₄、Br^-、CO^2-₃、HCO^-₃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．
Ⅰ．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，其工艺流程如下图所示：

（1）天然海水的pH≈8，呈弱碱性．用离子方程式解释原因______．
（2）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合后才能排放，该操作的主要目的是______．
Ⅱ．重金属离子对河流及海洋造成严重污染．某化工厂废水中含有Ag⁺、Pb²⁺等重金属离子，其浓度各约为0.1mol?L^-1．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

（3）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．KID．Ca（OH）₂
（4）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⁺）=______．
（5）如果用食盐处理其只含Ag⁺的废水，测得处理后的废水中NaCl的质量分数为0.117%．若环境要求排放标准为c（Ag⁺）低于1.0×10^-8mol?L^-1，问该工厂处理后的废水中c（Ag⁺）=______，是否符合排放标准______（填“是”或“否”）．
已知K_SP（AgCl）=1.8×1^-10mol?L²．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ．（1）根据海水中的离子是否水解进行解答；
（2）根据使用空气中的氧气将H₂SO₃氧化来分析；利用酸碱反应分析混合的目的；
Ⅱ．（3）由表格中的数据可知，溶度积越小的越易转化为沉淀；
（4）根据Pb（OH）₂的溶度积进行计算；
（5）根据氯化银的溶度积进行解答，并与排放标准对比来说明是否符合排放标准；
解答：解：Ⅰ．（1）海水中主要含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、CO₃^2-、HCO^-₃等离子，在这些离子中能发生水解的是CO₃^2-、HCO^-₃离子，CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-它们水解呈碱性，所以天然海水的pH≈8，呈弱碱性，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-或HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）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⁺），
故答案为：2H₂SO₃+O₂═2H₂SO₄；中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸；
Ⅱ．（3）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，
故答案为：B；
（4）由Pb（OH）₂的溶度积为1.2×10^-15，pH=8.0，c（OH^-）=10^-6mol?L^-1，则c（Pb²⁺）==1.2×10^-3mol?L^-1，
故答案为：1.2×10^-3mol?L^-1；
（5）废水中NaCl的质量分数为0.117%（ρ≈1g?mL^-1），c（Cl^-）=c（NaCl）==0.02mol/L，
K_sp（AgCl）=c（Ag⁺）?c（Cl^-）=1.8×10^-10mol²?L^-2，则c（Ag⁺）==9×10^-9mol?L^-1，环境要求排放标准为c（Ag⁺）低于1.0×10^-8mol?L^-1，显然9×10^-9mol?L^-1＜1.0×l0^-8mol?L^-1，则符合排放标准，
故答案为：9×10^-9mol?L^-1；是；
点评：本题考查了含硫烟气的处理及难溶物的沉淀转化，利用所学知识结合框图信息是解答本题的关键，难度中等．