Question

19．已知，常溫下H₂S、H₂CO₃的電離常數(shù)如表

	Ka1	Ka2
H2S	9.1×10-8	1×10-15
H2CO3	4.3×10-7	5.6×10-11

（1）①常溫下，0.1mol/L的硫化鈉溶液和0.1mol．L的碳酸鈉溶液，堿性更強(qiáng)的是硫化鈉溶液．其原因是硫氫根離子的電離常數(shù)小于碳酸氫根離子，則其水解程度大于碳酸根離子．
②常溫下，硫化鈉水解的離子方程式S^2-+H₂O?HS^-+OH^-、HS^-+H₂O?H₂S+OH^-．
（2）H₂S能與許多金屬離子發(fā)生反應(yīng)，生成溶解度不同和各種顏色的金屬硫化物沉淀，可用于分離和鑒定金屬離子．
①常溫下，NaHS溶液顯堿性（選填“酸性”、“中性”或“堿性”）
②常溫下，向100mL 0.1mol•L^-1 H₂S溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，得到溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示：試分析圖中a、b、c、d四個點(diǎn)，水的電離程度最大的是c；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）＞c（S^2-）．
③試解釋工業(yè)上用可溶性銅鹽作為沉淀劑除廢水中少量NaHS溶液時，廢水pH減小的原因Cu²⁺+HS^-=H⁺+CuS↓，使得氫離子濃度增大溶液pH減�。▽懗霰匾�的文字?jǐn)⑹龊拖嚓P(guān)方程式）
（3）將黑色的Fe₂S₃固體加入足量鹽酸中，溶液中有淡黃色固體生成，產(chǎn)物還有FeCl₂；H₂S（填化學(xué)式）．
（4）脫除天然氣中的硫化氫既能減少環(huán)境污染，又可回收硫資源，該部分硫化氫用過量NaOH溶液吸收后，再以石墨作電極電解該溶液可回收硫，寫出電解得到硫的總反應(yīng)方程式（忽略氧的氧化還原）Na₂S+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$S↓+H₂↑+2NaOH；從整個生產(chǎn)工藝的角度分析，該方法不僅能減少環(huán)境污染、回收硫、得到一定量的副產(chǎn)物，還具有的優(yōu)點(diǎn)是副產(chǎn)氫氣，生成的NaOH可循環(huán)利用．

Answer 1

分析 （1）①電離常數(shù)越小，對應(yīng)的鹽溶液的堿性越強(qiáng)；
②S^2-在溶液中存在兩步水解；
（2）①HS^-在溶液中的水解程度大于電離程度；
②當(dāng)H₂S與NaOH恰好反應(yīng)生成Na₂S時，溶液中水的電離程度最大；在b點(diǎn)溶液顯中性，結(jié)合電荷守恒分析；
③可溶性銅鹽與NaHS溶液反應(yīng)生成CuS沉淀，結(jié)合離子方程式分析；
（3）黑色的Fe₂S₃固體加入足量的鹽酸中，溶液中有淡黃色固體生成，淡黃色固體為S，可知S元素的化合價升高，則Fe元素的化合價降低；
（4）類比電解氯化鈉飽和溶液的電解反應(yīng)，寫出電解硫化鈉溶液的電解反應(yīng)方程式，根據(jù)產(chǎn)物來說明反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：（1）①電離常數(shù)越小，酸的酸性越弱，對應(yīng)的鹽溶液的堿性越強(qiáng)，硫氫根離子的電離常數(shù)小于碳酸氫根離子，則其水解程度大于碳酸根離子，所以硫化鈉溶液的堿性強(qiáng)于碳酸鈉溶液；
故答案為：硫化鈉溶液；硫氫根離子的電離常數(shù)小于碳酸氫根離子，則其水解程度大于碳酸根離子；
②S^2-在溶液中存在兩步水解，水解的離子方程式為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-、HS^-+H₂O?H₂S+OH^-；
故答案為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-、HS^-+H₂O?H₂S+OH^-；
（2）①HS^-在溶液中的水解程度大于電離程度，所以常溫下，NaHS溶液顯堿性；
故答案為：堿性；
②常溫下，向100mL 0.1mol•L^-1 H₂S溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，當(dāng)H₂S與NaOH恰好反應(yīng)生成Na₂S時，溶液中水的電離程度最大，c點(diǎn)氫氧化鈉的體積為20mL，H₂S與NaOH恰好反應(yīng)，所以c點(diǎn)水的電離程度最大；在b點(diǎn)溶液顯中性c（OH^-）=c（H⁺），溶液中電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HS^-）+c（OH^-）+2c（S^2-），溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）＞c（S^2-）；
故答案為：c；c（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）＞c（S^2-）；
③可溶性銅鹽與NaHS溶液反應(yīng)生成CuS沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+HS^-=H⁺+CuS↓；
故答案為：Cu²⁺+HS^-=H⁺+CuS↓，使得氫離子濃度增大溶液pH減��；
（3）黑色的Fe₂S₃固體加入足量的鹽酸中，溶液中有淡黃色固體生成，淡黃色固體為S，可知S元素的化合價升高，則Fe元素的化合價降低，結(jié)合H、Cl元素守恒可知，反應(yīng)產(chǎn)物還有氯化亞鐵、硫化氫，
故答案為：FeCl₂；H₂S；
（4）電解硫化鈉溶液的電解反應(yīng)方程式為：Na₂S+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$S↓+H₂↑+2NaOH，根據(jù)反應(yīng)方程式可以得出：產(chǎn)物除硫單質(zhì)外，還有H₂和NaOH生成，所以該過程的優(yōu)點(diǎn)是：副產(chǎn)物是氫氣，生成的NaOH可循環(huán)利用；
故答案為：Na₂S+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$S↓+H₂↑+2NaOH；副產(chǎn)氫氣，生成的NaOH可循環(huán)利用．

點(diǎn)評 本題考查了弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解和離子濃度大小的比較、酸堿混合的定性判斷，題目難度中等，注意根據(jù)守恒思想解題，注意把握反應(yīng)的先后順序?yàn)榻獯鸬年P(guān)鍵，涉及鹽類的水解和離子濃度大小的比較，題目難度中等．