Question

【題目】在廢水處理領域中，H2S或Na2S能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。已知：25℃H2S電離常數分別為Ka1＝1.3×10—7，Ka2＝7.0×10—15，某溶液含0.02mol/LMn2+、0.1mol/LH2S，向該溶液中通入HCl氣體或加入NaOH固體以調節溶液pH，(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發)。當溶液的pH＝5時，Mn2+開始沉淀為MnS，則：

(1)HS—的電離常數表達式為______________；

(2)Na2S溶液中的微粒有_____________種；

(3)NaHS溶液的pH_____________7(填“＞”、“＝”或“＜”)，理由是__________________；

(4)當溶液的pH＝5時，c(S2—)∶c(H2S)＝______________；

(5)MnS的溶度積為_____________；

(6)當Mn2+完全沉淀時，溶液中c(S2—)＝____________mol/L。

Answer 1

【答案】K2＝ 7 ＞ HS-的電離平衡常數Ka2=7.0×10-15，其水解平衡常數Kh= ≈7.7×10-8＞Ka2，說明其水解程度大于電離程度，溶液呈堿性 9.1×10—12 1.82×10—14 1.82×10—9

【解析】

(1)HS-電離生成硫離子和氫離子；

(2)Na2S溶液中存在S2-的兩步水解及水的電離、硫化鈉的電離，據此分析判斷；

(3)HS-的電離平衡常數Ka2=7.0×10-15，計算出HS-的水解平衡常數Kh，判斷Kh與Ka2的大小關系，再分析判斷；

(4)=×××=，據此分析計算；

(5)結合(4)的計算分析計算c(S2-)，再結合Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-)計算；

(6)當Mn2+完全沉淀時，溶液中c(Mn2+)=10-5 mol/L，結合Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-)計算。

(1)HS-電離生成硫離子和氫離子，則HS-的電離常數表達式K2=，故答案為：；

(2)Na2S溶液中存在S2-的兩步水解及水的電離、硫化鈉的電離，所以存在微粒有Na+、S2-、HS-、H2S、H+、OH-、H2O，共有7種微粒，故答案為：7；

(3)HS-的電離平衡常數Ka2=7.0×10-15，其水解平衡常數Kh=≈7.7×10-8＞Ka2，說明其水解程度大于電離程度，溶液呈堿性，則溶液的pH＞7，故答案為：＞；HS-的電離平衡常數Ka2=7.0×10-15，其水解平衡常數Kh= ≈7.7×10-8＞Ka2，說明其水解程度大于電離程度，溶液呈堿性；

(4)=×××===9.1×10-12，故答案為：9.1×10-12；

(5)=Ka1×Ka2，溶液的pH=5，則溶液中c(S2-)=×c(H2S)=×0.1=9.1×10-13，Ksp(MnS)=c(Mn2+)c(S2-)=0.02×9.1×10-13=1.82×10-14，故答案為：1.82×10-14；

(6)當Mn2+完全沉淀時，溶液中c(Mn2+)=10-5 mol/L，溶液中c(S2-)==mol/L=1.82×10-9mol/L，故答案為：1.82×10-9。