Question

【化学——选修2化学与技术】(15分)

（一）（6分）下列叙述正确的是（ ）

A．合成氨的“造气”阶段会产生废气

B．电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放

C．电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗

D．使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染

（二）工业生产Na2S常用方法是无水芒硝(Na2SO4)一碳还原法，其流程示意图如下：

（1）若煅烧阶段所得气体为等物质的量的CO和CO2。写出煅烧时发生的总反应方程式： 。

（2）用碱液浸出产品比用热水更好，理由是 。

（3）废水中汞常用硫化钠除去，汞的除去率与溶液pH和硫化钠实际用量与理论用量比值x的关系如图所示。

为使除汞达到最佳效果，应控制条件是 。

（4）取Na2S(含少量NaOH)，加入到CuSO4溶液中，充分搅拌，若反应后溶液pH＝4，此时溶液中c(S2－)＝ mol·L－1。

[已知：CuS的Ksp＝8.8×10－36；Cu(OH)2的Ksp＝2.2×10－20(保留2位有效数字)]。

（5）纳米Cu2O常用电解法制备，制备过程用铜棒和石墨棒做电极，Cu(NO3)2做电解液。电解生成Cu2O应在 ；该电极pH将 (填“升高”“不变”或“降低”)，用电极方程式解释pH发生变化的原因 。

Answer 1

（一）AD（2分）（二）(1)3Na2SO4＋8C3Na2S＋4CO2↑＋4CO↑（2分）

(2)热水能促进Na2S水解，而稀碱可抑制Na2S水解（2分）(3)pH介于9～10之间，x＝12（2分）

(4)4.0×10－36 mol/L（3分） (5)阴极 降低（2分） 2Cu2＋＋2e－＋H2O＝Cu2O↓＋2H＋（2分）

【解析】

试题分析：（一）A、合成氨反应的化学方程式为为N2+3H22NH3，因此所用的原料气是氮气、氢气。其中氮气来自于空气，氢气来自水和碳氢化合物的反应，用天燃气或煤制备氢气时会产生废气二氧化碳，A正确；B、酸性废液用碱中和后，溶液呈中性，但电镀液中仍然含有重金属离子，随意排放会污染水源和土壤，所以应处理后再排放，B错误；C、电解熔融氧化铝制金属铝时阳极上产生的是氧气，氧气具有氧化性，作为阳极材料的无烟煤会被氧气氧化成二氧化碳，煤会消耗，C错误；D、煤直接燃烧能够产生二氧化硫，从而形成酸雨。煤通过液化气化后，可以提高燃煤的燃烧效率，降低环境污染，D正确，答案选AD。

（二）（1）在高温下硫酸钠与碳反应生成等物质的量的CO和CO2，其中C元素化合价从0价升高到+4、+2价，硫酸钠中+6价S元素得到电子，被还原为-2价，化合价降低，则根据电子得失守恒和质量守恒定律可知配平后的化学方程式为3Na2SO4＋8C3Na2S＋4CO2↑＋4CO↑。

（2）硫化钠是强碱弱酸盐，在溶液中硫离子水解显碱性，水解吸热，用热水浸出产品会促进水解，而稀碱溶液能起到抑制水解的作用，所以用碱液浸出产品比用热水更好。

（3）根据图像可知pH介于9～10之间且x＝12时汞的除去率最高。

（4）若反应后溶液pH＝4，则溶液中氢氧根离子的浓度是10－10mol/L，所以根据氢氧化铜的溶度积常数可知，此时溶液中铜离子浓度是＝2.2mol/L，所以根据硫化铜的溶度积常数可知此时溶液中c(S2－)＝＝4.0×10－36 mol/L。

（5）铜离子转化为氧化亚铜，其中铜元素的化合价降低得到电子，因此电解生成Cu2O应在阴极生成；生成氧化亚铜的电解方程式为2Cu2＋＋2e－＋H2O＝Cu2O↓＋2H＋，所以该电极溶液的酸性增强，pH降低。

考点：考查化学与技术模块的分析和判断