Question

【题目】硫、碳、氮等是重要的非金属元素。请回答下列有关问题：

（1）H2S广泛存在于化石燃料中，因此H2S的吸收和利用是化石燃料化工中的一项重要任务。

①H2S可用NaClO溶液吸收，吸收后的溶液既能使AgNO3溶液生成白色沉淀，也能使Ba(NO3)2 溶液生成白色沉淀，则H2S用过量NaClO溶液吸收的离子方程式为_______________________。

②利用多硫化物（如Na2Sx）吸收H2S，其吸收原理可用以下四步反应表示：

ⅰ．H2S+OH-=HS-+H2O； ⅱ．2HS-H2↑+S22-；

ⅲ．H2S+S22-=2HS-+S↓； ⅳ．HS-+H2O=H2S+OH-。

四步反应的总反应中的生成物是_______，在总反应中，多硫化物的作用是_____________。

（2）25℃时，H2CO3、NH3H2O在水中的电离平衡常数如下表：

弱电解质	H2CO3	NH3H2O
电离常数	Ka1=4.0×l0-7 Ka2=5.0×l0-11	Kb=2.0×10-5

①判断0.1 molL-1的(NH4)2CO3溶液呈_______性（填“酸”“中”或“碱”），该溶液中c(CO32-)、c(HCO3-)、c(NH4+)的浓度由大到小的顺序为______________。

②0.50 mol L-1的Na2CO3溶液的pH=_______（忽略CO32-第二步水解和H2O的电离）。

③25℃时，Mg(OH)2的Ksp=2.0×10-11，要使0.002 molL-1的MgSO4溶液中生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH不低于________。

Answer 1

【答案】 6ClO-+H2S=4Cl-+SO42-+2HClO H2、S 催化剂和溶剂 碱 c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-) 12 10

【解析】本题考查化学工艺流程，（1）①反应后的溶液能使AgNO3溶液产生白色沉淀，说明含有Cl－，即ClO－→Cl－，也能使Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，说明有SO42－的生成，即H2S→SO42－，离子反应方程式为ClO－＋H2S→Cl－＋SO42－，根据化合价升降法进行配平，4ClO－＋H2S→4Cl－＋SO42－，反应前后所带电荷数守恒，因此反应后有4molH＋，因为NaClO是过量，发生H＋与ClO－反应生成HClO，即离子反应方程式为：6ClO－+H2S=4Cl－+SO42－+2HClO；②四个反应方程方式相加，得到H2S=H2＋S，因此生成物是H2和S，多硫化物的作用是催化剂和溶剂；（2）根据水解平衡常数、电离平衡常数、水的离子积之间的关系， ，NH4＋的水解常数为1×10－14/2.0×10－5=5×10－10，CO32－的水解常数为1×10－14/5×10－11=2×10－4，NH4＋的水解程度小于CO32－的水解程度，溶液显碱性，离子浓度大小顺序是c(NH4＋)>c(CO32－)>c(HCO3－)；②CO32－的水解常数为1×10－14/5×10－11=2×10－4，Kh=，水解的程度微弱，c(CO32－)=0.5mol·L－1，CO32－＋H2OHCO3－＋OH－，c(HCO3－)=c(OH－)，c(OH－)= mol·L－1=1×10－2mol·L－1，即pH=12；③要使出现氢氧化镁沉淀，满足Ksp=c(Mg2＋)×c2(OH－)，c(OH－)= =10－4mol·L－1，即pH=10。