Question

6．用氨水吸收排放的SO₂将其转化为（NH₄）₂SO₃，再氧化成（NH₄）₂SO₄．25℃时0.1mol•L^-1（NH₄）₂SO₄．溶液的pH=5，其原因是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺（用离子方程式表示），若水解常数用Kh表示，则该温度下NH₄⁺的水解常数Kn数值约为5×10^-10．
已知25℃时

电解质	Ka1	Ka2
H2S	1.3×10-7	7.1×10-15
H2SO3	1.3×10-2	6.3×10-8

25℃时浓度均为0.1mol•L^-1的四种溶液：①Na₂S、②NaHS、③Na₂SO₃、④NaHSO₃，pH由小到大的顺序是④NaHSO₃＜②NaHS＜③Na₂SO₃＜①Na₂S（填序号）．0.1mol•L^-1的Na₂S溶液中各离子浓度由大到小顺序是c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （NH₄）₂SO₄是强酸弱碱盐，NH₄⁺水解显酸性；25℃时0.1mol•L^-1（NH₄）₂SO₄．溶液的pH=5，即c（H⁺）=10^-5mol/L，而由NH₄⁺的水解方程式可知，水解出的c（NH₃•H²O）=c（H⁺），据此分析；
根据表格中的K值可知，酸性强弱关系为：H₂SO₃＞H₂S＞HSO₃^-＞HS^-，而酸越弱，则对应的盐越水解；根据Na₂S在溶液中的行为来分析．

解答 解：（NH₄）₂SO₄是强酸弱碱盐，NH₄⁺水解显酸性，水解的离子方程式为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；25℃时0.1mol•L^-1（NH₄）₂SO₄溶液的pH=5，即c（H⁺）=10^-5mol/L，而由NH₄⁺的水解方程式NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺可知，水解出的c（NH₃•H₂O）=c（H⁺），而该温度下NH₄⁺的水解常数K_h=$\frac{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）×c（{H}^{+}）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）}$=$\frac{1{0}^{-5}×1{0}^{-5}}{0.2-1{0}^{-5}}$≈5×10^-10，故答案为：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；5×10^-10；
根据表格中的K值可知，酸性强弱关系为：H₂SO₃＞H₂S＞HSO₃^-＞HS^-，而酸越弱，则对应的盐越水解，故0.1mol•L^-1的四种溶液：①Na₂S、②NaHS、③Na₂SO₃、④NaHSO₃，水解程度①Na₂S＞③Na₂SO₃＞②NaHS＞④NaHSO₃，而水解程度越大，则pH越大，故pH由小到大的顺序是④NaHSO₃＜②NaHS＜③Na₂SO₃＜①Na₂S；
硫化钠为强碱弱酸盐，硫离子易水解而使其溶液呈碱性，硫离子第一步水解能力远远大于第二步，溶液中氢氧根离子来源于水的电离和硫离子水解，硫氢根离子只来源于硫离子水解，但硫离子的水解能力较小，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）．故答案为：④NaHSO₃＜②NaHS＜③Na₂SO₃＜①Na₂S；c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺）．

点评 本题考查了盐类水解中离子浓度大小比较和水解平衡常数的有关计算，明确盐类水解原理是解本题关键，会根据盐类水解特点来确定溶液中离子浓度大小，题目难度中等．