Question

20．浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的寶庫(kù)，海水就是一項(xiàng)等待開(kāi)發(fā)的資源．海水中主要含有Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、Br^-、CO₃^2-、HCO₃^- 等離子．合理利用水資源是持續(xù)發(fā)展的重要保證．
Ⅰ：火力發(fā)電是廣東的重要能源，但是燒煤排放的SO₂會(huì)造成一系列環(huán)境問(wèn)題．利用海水脫硫是一種有效地方法．其工藝流程如下圖所示：

（1天然海水pH≈7.9，呈弱堿性．用離子方程式解釋其原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-或 HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-（寫(xiě)一個(gè)）．
（2）天然海水吸收含硫的煙氣后，需要用氧氣進(jìn)行氧化處理，其反應(yīng)原理的化學(xué)反應(yīng)方程式是2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；氧化后的海水需要加入氫氧化鈉，與之混合后才能排放，該操作的主要目的是中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸（H⁺）．
Ⅱ：微量的重金屬污染，可以通過(guò)生物鏈作用而產(chǎn)生富集．當(dāng)人因?yàn)轱嬘没蚴秤檬苤亟饘傥廴镜乃�和食物，體內(nèi)重金屬含量過(guò)高時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致各種疾�。�某酸性化工廢水中含有濃度約為0.01mol．L^-1的Ag⁺、Pb²⁺等重金屬離子．有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

難溶電解質(zhì)	AgI	AgOH	Ag2S	PbI2	Pb（OH）2	PbS
Ksp	8.3×10-12	5.6×10-8	6.3×10-50	7.1×10-9	1.2×10-15	3.4×10-28

（3）在廢水排放前，用沉淀法除去這兩種離子，應(yīng)該加入B（填字母序號(hào)）最好
A．NaOH  B．Na₂S  C．KI  D．Ca（OH）₂
（4）某工程師用CaO處理上述廢水，最終溶液的pH=8，請(qǐng)你計(jì)算處理后廢水中Pb²⁺的濃度為1.2×10^-9mol•L^-1．

Answer 1

分析 I、（1）海水中的弱酸根離子水解顯堿性；
（2）H₂SO₃或HSO₃^-中的S顯+4價(jià)，均可被O₂氧化生成H⁺+SO₄^2-，酸性會(huì)大大增強(qiáng)，氧化后的“海水”需要引入大量的顯堿性的海水與之混合后才能排放，主要目的是中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸（H⁺）；
Ⅱ、（3）溶度積越小越易轉(zhuǎn)化為沉淀，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷最近試劑；
（4）先計(jì)算出溶液中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度，然后根據(jù)Pb（OH）₂的溶度積及c（Pb²⁺）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：I、（1）天然海水的pH≈8，是因?yàn)楹Ｋ�中有CO₃^2-或HCO₃^-+它們水解使海水呈弱堿性，其離子方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-或 HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-或 HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）H₂SO₃中的S顯+4價(jià)，均可被O₂氧化生成H₂SO₄，酸性會(huì)大大增強(qiáng)，氧化后的“海水”需要引入大量的顯堿性的海水與之混合后才能排放，主要目的是中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸（H⁺），
故答案為：2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸（H⁺）；
Ⅱ、（3）溶度積越小的越易轉(zhuǎn)化為沉淀，由表格中的數(shù)據(jù)可知，硫化物的溶度積小，則應(yīng)選擇硫化鈉，
故答案為：B；
（4）由Pb（OH）₂的溶度積為1.2×10^-15，pH=11.0，c（OH^-）=10^-3mol•L^-1，則c（Pb²⁺）=$\frac{Ksp}{{c}^{2}（O{H}^{-}）}$=$\frac{1.2×1{0}^{-15}}{（1{0}^{-3}）^{2}}$=1.2×10^-9mol•L^-1，
故答案為：1.2×10^-9mol•L^-1 ．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了含硫煙氣的處理及難溶物的沉淀轉(zhuǎn)化，利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合框圖信息是解答本題的關(guān)鍵，難度中等，注意把握Ksp的有關(guān)計(jì)算的方法．