天然氣中含有的H₂S會腐蝕管道設備，開采天然氣后須及時除去H₂S。在此過程中會產生大量含硫廢水（其中硫元素的主要化合價是-2價），對設備、環境等邊成嚴重危害。
已知：ⅰ：H₂S有劇毒；常溫下溶解度為1：2.6（體積）。
ⅱ：H₂S、HS^-、S^2-在水溶液中的物質的量分數隨pH的分布曲線如圖。

ⅲ：碳酸的電離平衡常數：K_a1=4.5×10^-7，K_a2=4.7×10^-11
（1）用過量的Na₂CO₃溶液吸收天然氣中的H₂S的離子方程式是

H

2

S

+

C

O

2

-

3

?

HC

O

-

3

+

H

S

-

H

2

S

+

C

O

2

-

3

?

HC

O

-

3

+

H

S

-

，該反應對應的化學平衡常數K=

1

0

-

7

4

.

7

×

1

0

-

11

≈

2

.

13

×

1

0

3

1

0

-

7

4

.

7

×

1

0

-

11

≈

2

.

13

×

1

0

3

（列出計算式）。
（2）①當pH≈8時，含硫廢水中H₂S、HS^-的濃度比是

1：10

1：10

。
②NaHS溶液呈堿性，原因是

HS^-水解平衡常數K_h=

K

w

K

a

1

（

H

2

S

）

=

1

0

-

14

1

0

-

7

=

1

0

-

7

＞

K

a

2

=

1

0

-

12

.

9

，可知水解程度大于電離程度，則水解生成的c（OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性

HS^-水解平衡常數K_h=

K

w

K

a

1

（

H

2

S

）

=

1

0

-

14

1

0

-

7

=

1

0

-

7

＞

K

a

2

=

1

0

-

12

.

9

，可知水解程度大于電離程度，則水解生成的c（OH^-）＞c（H⁺），溶液呈堿性

（結合化學用語說明）。
（3）沉淀法處理含硫廢水：
向pH≈9的含硫廢水中加入適量Cu²⁺的溶液，觀察到有黑色沉淀生成，則溶液的pH

降低

降低

（填“升高”“降低”或“不變”）。用化學平衡移動的原理解釋產生上述現象的原因：

廢水中存在水解平衡：

S

2

-

+

H

2

O

?

H

S

-

+

O

H

-

，加入適量Cu²⁺的溶液，發生反應：Cu²⁺+S^2-=CuS↓，生成黑色CuS沉淀；S^2-濃度減小，水解平衡逆向移動，導致c（OH^-）減小，pH值降低

廢水中存在水解平衡：

S

2

-

+

H

2

O

?

H

S

-

+

O

H

-

，加入適量Cu²⁺的溶液，發生反應：Cu²⁺+S^2-=CuS↓，生成黑色CuS沉淀；S^2-濃度減小，水解平衡逆向移動，導致c（OH^-）減小，pH值降低

。
（4）氧化還原法處理含硫廢水：
向pH≈9的含硫廢水中加入一定濃度的Na₂SO₃溶液，加酸將溶液調為pH=5，產生淡黃色沉淀。
①反應的離子方程式是

2

S

2

-

+

S

O

2

-

3

+

6

H

+

=

3

S

↓

+

3

H

2

O

2

S

2

-

+

S

O

2

-

3

+

6

H

+

=

3

S

↓

+

3

H

2

O

。
②不同pH時，硫化物去除率隨時間的變化曲線如圖所示。本工藝選擇控制體系的pH=5，不選擇pH＜5，從環境保護的角度分析其主要原因：

pH＜5時，溶液中-2價S元素主要以H₂S的形式存在，常溫下H₂S的溶解度為1：2.6，酸性強使H₂S更易逸出，H₂S有劇毒會污染環境

pH＜5時，溶液中-2價S元素主要以H₂S的形式存在，常溫下H₂S的溶解度為1：2.6，酸性強使H₂S更易逸出，H₂S有劇毒會污染環境

。