Question

【题目】近期发现,H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。常温时，H2S在水中的电离常数Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.0×10-15。按要求回答下列问题:

(1)H2S在水中的二级电离常数表达式Ka2=______;0.1mol/LNa2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________.

(2)常温下,向0.1mol/LH2S溶液中通入HCl或加入NaOH固体,测得c(S2-)与溶液pH的关系如图(忽略溶液体积的变化及H2S的挥发)。

①当溶液中c(S2-)=1.4×10-19mol/L时,溶液中c(OH-)=______,水电离产生的c(H+)=______.

②当pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=_______.

(3)在工业废水处理中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去。常温下,向含有0.010mol·L-1 Mn2+废水中通入H2S以调节废水的pH,当c(HS-)=2.0×10-4mol·L-1时,Mn2+开始沉淀，此时废水的pH=___。[已知Ksp(MnS)=1.4×10-15]

Answer 1

【答案】 c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+) 1.0×10-13 mol·L-1 1.0×10-13 mol·L-1 0.043 mol·L-1 5(或5.0)

【解析】（1）H2S在水中的电离方程式为：H2SHS－+H+、HS－S2－+H+，所以二级电离常数表达式Ka2=；0.1mol/LNa2S溶液中硫离子水解，溶液显碱性，离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)；（2）①根据图像可知当溶液中c(S2-)=1.4×10-19mol/L时pH＝1，则溶液中c(OH-)=1×10-13 mol·L-1，水电离产生的c(H+)等于溶液中氢氧根的浓度，为1.0×10-13 mol·L-1；②当pH=13时溶液中c(S2-)=5.7×10-2mol/L，根据硫原子守恒溶液中的c(H2S)+c(HS-)=0.1mol/L－0.057mol/L＝0.043mol/L；（3）Mn2+开始沉淀时溶液中c(S2-)= ，根据H2S的二级电离常数可知溶液中氢离子浓度是，所以pH＝5。