Question

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义

（1）25 ℃，在0.10 mol • L^-1HA溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S^2-)关系如右图(忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）。

①pH＝11 时，溶液中的 c(H₂S)+c(HS-)=       mol•L^-1。（保留3位有效数字）

②某溶液含0.010 mol • L^-1 Fe²⁺、未知浓度的Mn²⁺和0.10 mol•L^-1H₂S，当溶液pH＝     时，Fe²⁺开始沉淀；当Mn²⁺开始沉淀时，溶液中=          。

[已知：Ksp(FeS)＝1.4×10^-19，Ksp(MnS)=2.8×10^-13]

（2）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。其中一种是将烧碱吸收H₂S后的溶液加入到如图所示的电解池 的阳极区进行电解。请写出阳极的电极反应式        ，同时阳极区还发生(n—1)S+S^2-＝S_n^2-。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化，产生淡黄色浑浊，其离子方程式为        。

（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如下表。

	Ka	Ka2
H2SO3	1.3X10^-2	6.3X10^-8
H2CO3	4.2X10^-7	5.6X10^-11

实验室常用饱和NaHCO₃溶液除去CO₂中少量的SO₂，请写出SO₂和NaHCO₃溶液反应的主要离子方程式           。[

Answer

（1）①9.87×10－2；②2；2×106 （2）S2――2e－＝S Sn2－＋2H＋＝(n－1)S↓＋H2S↑

（3）SO2＋HCO3－＝HSO3－＋CO2

【解析】

试题分析：（1）①根据溶液pH与c（S2-）关系图pH＝11时，c（S2-）＝1.3×10-3mol/L，在0.10mol/LH2S溶液中根据硫守恒c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）＝0.10mol•L-1，所以c（H2S）+c（HS-）=0.1mol/L-1.3×10-3mol/L ＝9.87×10－2mol/L；

②当Qc=Ksp（MnS）时开始沉淀，所以c（S2-）=Ksp(FeS)÷c(Fe2+)＝1.4×10-19÷0.010＝1.4×10-17mol/L，结合图像得出此时的pH＝2，所以pH＝2时亚铁离子开始沉淀。当Mn2+开始沉淀时，溶液中＝Ksp(MnS)÷Ksp(FeS)＝2.8×10-13÷1.4×10-19＝2×106。

（2）电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，则电极反应式为S2――2e－＝S；电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化，产生淡黄色浑浊，其离子方程式为Sn2－＋2H＋＝(n－1)S↓＋H2S↑。

（3）由于多元弱酸分步电离，电离程度：一级电离＞二级电离，电离程度越大，电离平衡常数就越大。所以根据表格数据可知H2SO3的二级电离平衡常数大于H2CO3的一级电离平衡常数，故H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要是复分解反应的规律：较强酸与较弱酸的盐发生反应制取弱酸，其离子方程式为SO2＋HCO3－＝HSO3－＋CO2。

考点：考查物质性质的化学方程式书写、盐的水解平衡、弱电解质电离平衡、沉淀溶解平衡