化学--选修2：化学与技术Ⅰ．硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业．生产硫化钠大多采用无水芒硝（Na2SO4）-炭粉还原法，其流程示意图如图1所示：（1）上述流程中若煅

Question

【化学--选修2：化学与技术】
Ⅰ．硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业．生产硫化钠大多采用无水芒硝（Na₂SO₄）-炭粉还原法，其流程示意图如图1所示：

（1）上述流程中若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO₂，写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为

3Na₂SO₄+8C(高温.)/()3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑

3Na₂SO₄+8C(高温.)/()3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑

．
（2）上述流程中采用稀碱液比用热水更好，理由是______．
（3）皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去，汞的去    除率与溶液的pH和x（x 代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值）有关（如图2所示）．为使除汞效果最佳，应控制的条件是______、______．
（4）取硫化钠晶体（含少量NaOH）加入到硫酸铜溶液中，充分搅拌．若   反应后测得溶液的pH=4，则此时溶液中c（ S^2-）=______．（保留两位有效数字）（已知：常温时CuS、Cu（OH）₂的Ksp分别为8.8×10^-36、2.2×10^-20）
Ⅱ．纳米氧化亚铜（Cu₂O）是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法、湿化学法等．
其中电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解Cu（NO₃）₂稀溶液制备．
（5）电化学法制备Cu₂O时，铜棒做______极，阴极生成Cu₂O的电极反应式为______．

Answer 1

制备硫化钠晶体的流程为：无水芒硝（Na₂SO₄）与碳在高温煅烧反应：3Na₂SO₄+8C(高温.)/()3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑，由于硫离子水解，则用稀碱溶液浸泡煅烧产物得硫化钠溶液，通过精制获得硫化钠晶体，
（1）根据题干信息，硫酸钠与碳反应生成等物质的量的CO和CO₂，C元素化合价从0价被氧化成+4、+2价，化合价升高至少为：（4-0）+（2-0）=6，硫酸钠中+6价S元素被还原为-2价，化合价降低了8价，则化合价变化的最小公倍数为24，则硫酸钠的系数为3，一氧化碳、二氧化碳的系数为4，然后根据质量守恒定律配平，配平后的化学方程式为：3Na₂SO₄+8C(高温.)/()3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑，
故答案为：3Na₂SO₄+8C(高温.)/()3Na₂S+4CO₂↑+4CO↑；
（2）上述流程中采用稀碱液比用热水更好，硫化钠溶液中硫离子水解显碱性，水解过程是吸热反应，加热促进水解进行，稀碱溶液能起到抑制水解的作用，
故答案为：热水会促进Na₂S水解，而稀碱液能抑制Na₂S水解；
（3）依据图象中曲线分析，汞去除率最佳PH和x的取值是x=12 pH介于9～10之间时汞的去除率最大，接近100%，
故答案为：x=12； pH介于9～10之间；
（4）取硫化钠晶体（含少量NaOH）加入到硫酸铜溶液中，充分搅拌，若反应后测得溶液的pH=4，c（OH^-）=10^-10mol/L，
常温时CuS、Cu（OH）₂的Ksp分别为8.8×10^-36、2.2×10^-20，
根据氢氧化铜的溶度积可得：Ksp=c（Cu²⁺）×c²（OH^-）=2.2×10^-20，解得：c（Cu²⁺）=(2.2×10−20)/((10−10)2)mol/L=2.2mol/L，
根据硫化铜的溶度积可得：Ksp=c（Cu²⁺）c（S^2-）=8.8×10^-36，
则此时溶液中c（ S^2-）=(8.8×10−36)/(2.2)mol/L=4.0×10^-36mol/L，
故答案为：4.0×10^-36mol/L；
（5）电解Cu（NO₃）₂稀溶液制备Cu₂O时，阴极生成Cu₂O，铜离子化合价降低被还原，电极方程式为：2Cu²⁺+2e^-+H₂O═Cu₂O+2H⁺，溶液中铜离子浓度减小，则阳极应该为铜，以补充消耗的铜离子，
故答案为：阳；2Cu²⁺+2e^-+H₂O═Cu₂O+2H⁺．