Question

13．（1）25℃，在0.10mol•L^-1H₂S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-）关系如图（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）．
（1）硫化氢的电离方程式为H₂S?H⁺+HS^-、HS^-?H⁺+S^2-．
（2）往硫化氢溶液中加入少量的盐酸，硫化氢的电离平衡向左（“左”或“右”）移动．
（3）当调整溶液至pH=13时，请回答下列问题：
①c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L．此时溶液中的c（H₂S）+c （HS^-）=0.043mol/L．
②已知K${\;}_{{a}_{1}}$=$\frac{c（{H}^{+}）c（HS）}{c（{H}_{2}S）}$=1.3×10^-7，溶液中的离子浓度之间的关系为c （Na⁺）+c （H⁺）=c （OH^-）+2c （S^2-）+c （HS^-）．则c（Na⁺）=0.257mol/L（计算近似准确值）．

Answer 1

分析 （1）硫化氢在溶液中为氢硫酸，氢硫酸为二元弱酸，电离分步进行；
（2）影响平衡移动的因素：浓度、同离子效应等，根据化学平衡移动原理来确定电离平衡的移动方向；
（3）①根据溶液pH与c（S^2-）关系图pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1；
②pH=13时，c（H⁺）=10^-13mol•L^-1，根据硫化氢的电离平衡常数求出硫氢根离子的浓度，根据HS^-?H⁺+S^2-结合 c （Na⁺）+c （H⁺）=c （OH^-）+2c （S^2-）+c （HS^-）求解．

解答 解：（1）氢硫酸为二元弱酸，电离分步进行，电离方程式为H₂S?H⁺+HS^-、HS^-?H⁺+S^2-，故答案为：H₂S?H⁺+HS^-、HS^-?H⁺+S^2-；
（2）往硫化氢溶液中加入少量的盐酸，增大了氢离子浓度，会使平衡：H₂S?H⁺+HS^-、HS^-?H⁺+S^2-，逆向移动，即向左移动，
故答案为：左；
（3）①根据溶液pH与c（S^2-）关系图pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1，所以c（H₂S）+c（HS^-）=0.1-5.7×10^-2=0.043mol/L，
故答案为：5.7×10^-2mol/L；0.043mol/L；
②pH=13时，c（H⁺）=10^-13mol•L^-1，K${\;}_{{a}_{1}}$=$\frac{C（{H}^{+}）C（H{S}^{-}）}{C（{H}_{2}S）}$=1.3×10^-7，在硫化氢的一级电离中c（HS^-）=$\frac{1.3×1{0}^{-7}mol/L×（0.1mol/L-C（H{S}^{-}））}{1{0}^{-13}}$≈0.1mol/L，在硫化氢的二级电离中，c （HS^-）=0.1mol/L-c（S^2-），c （Na⁺）+c （H⁺）=c （OH^-）+2c （S^2-）+c （HS^-），则c（Na⁺）=c （OH^-）+2c （S^2-）+c （HS^-）-c （H⁺）=0.1mol/L+2×5.7×10^-2mol/L+c （HS^-）-10^-13mol•L^-1=0.1mol/L+2×5.7×10^-2mol/L+0.1mol/L-c（S^2-）-10^-13mol•L^-1=0.257mol/L，
故答案为：0.257mol/L．

点评 本题考查了二元弱酸的电离、影响平衡移动的因素、离子浓度大小比较的应用等知识，注意元素守恒在离子浓度大小比较中的应用，题目难度不大．