Question

9．工業(yè)上根據(jù)污水中所含物質(zhì)或離子的不同，有多種處理方法：

污水中所含離子	H+、OH-	CN-	Cu2+、Hg2+
處理方法	中和法	氧化還原法	沉淀法

請回答下列問題：
（1）在中和法中，若用CO₂來除去污水中的某種離子，其離子方程式為OH^-+CO₂=HCO₃^-；
（2）在氧化還原法中，常用Cl₂氧化污水中有毒的CN^-，使其轉化為CO₂和N₂，若參加反應的Cl₂與CN^-的物質(zhì)的量之比為5：2，則該反應的離子方程式為5Cl₂+2CN^-+4H₂O═10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺；
（3）已知有關物質(zhì)的K_sp如下表：

物質(zhì)	Cu（OH）2	CuS	FeS	PbS	HgS	CdS
Ksp	2.2×10-20	8.5×10 -45	6.3×10 -18	3.4×10-28	4×10-53	8×10-29

如圖為化學沉淀法處理污水的工藝流程示意圖．

①在沉淀法中，NaOH與Na₂S相比，除去污水中的Cu²⁺效果較好的是Na₂S；
②若某污水中能與上述沉淀劑反應的陽離子只有Hg²⁺，且含量為400mg/L，則處理10L這樣的污水至少需要加入該沉淀劑1.6g（精確到0.1）．

Answer 1

分析 （1）中和法利用二氧化碳和堿反應的性質(zhì)可除去OH^-；
（2）根據(jù)反應物的物質(zhì)的量關系結合質(zhì)量守恒配平；
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知Ksp（CuS）＜＜Ksp[Cu（OH）₂]，所以CuS在水中溶解度比Cu（OH）₂小；
②根據(jù)n=cV計算出汞離子的物質(zhì)的量，然后可計算出需要硫化鈉的物質(zhì)的量及質(zhì)量．

解答 解：（1）pH接近7，用CO₂處理，生成HCO₃^-，則反應的離子方程式為：OH^-+CO₂=HCO₃^-，
故答案為：OH^-+CO₂=HCO₃^-；
（2）由題意知反應物為Cl₂和CN^-，生成物為CO₂和N₂，且參加反應的Cl₂與CN^-的物質(zhì)的量之比為5：2，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應物中還應有H₂O，則反應的離子方程式為：5Cl₂+2CN^-+4H₂O═10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺，
故答案為：5Cl₂+2CN^-+4H₂O═10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺；
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知Ksp（CuS）＜＜Ksp[Cu（OH）₂]，所以CuS在水中溶解度比Cu（OH）₂小，所以NaOH與Na₂S相比，除去廢水中的Cu²⁺效果較好的是Na₂S，
故答案為：Na₂S；
②10L這樣的污水中含有Hg²⁺的質(zhì)量為：10L×400mg/L=4000mg，即4g，物質(zhì)的量為n（Hg²⁺）=$\frac{4g}{200g/mol}$=0.02mol，
反應的離子方程式為：Hg²⁺+S^2-=HgS，則n（Na₂S）=n（S^2-）=n（Hg²⁺）=0.02mol，質(zhì)量為：0.02mol×78g/mol=1.56g≈1.6g，
故答案為：1.6．

點評 本題考查Ksp與溶解度的關系及污水處理，題目難度中等，根據(jù)圖象判斷沉淀形成的條件，充分利用圖象中的信息，是解決問題的關鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力．