Question

【題目】近期發(fā)現,H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子，它具有參與調節(jié)神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。常溫時，H2S在水中的電離常數Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.0×10-15。按要求回答下列問題:

(1)H2S在水中的二級電離常數表達式Ka2=______;0.1mol/LNa2S溶液中離子濃度由大到小的順序為__________.

(2)常溫下,向0.1mol/LH2S溶液中通入HCl或加入NaOH固體,測得c(S2-)與溶液pH的關系如圖(忽略溶液體積的變化及H2S的揮發(fā))。

①當溶液中c(S2-)=1.4×10-19mol/L時,溶液中c(OH-)=______,水電離產生的c(H+)=______.

②當pH=13時,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=_______.

(3)在工業(yè)廢水處理中常用H2S將Mn2+轉化為MnS除去。常溫下,向含有0.010mol·L-1 Mn2+廢水中通入H2S以調節(jié)廢水的pH,當c(HS-)=2.0×10-4mol·L-1時,Mn2+開始沉淀，此時廢水的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在水中的電離方程式為：H2SHS－+H+、HS－S2－+H+，所以二級電離常數表達式Ka2=；0.1mol/LNa2S溶液中硫離子水解，溶液顯堿性，離子濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)；（2）①根據圖像可知當溶液中c(S2-)=1.4×10-19mol/L時pH＝1，則溶液中c(OH-)=1×10-13 mol·L-1，水電離產生的c(H+)等于溶液中氫氧根的濃度，為1.0×10-13 mol·L-1；②當pH=13時溶液中c(S2-)=5.7×10-2mol/L，根據硫原子守恒溶液中的c(H2S)+c(HS-)=0.1mol/L－0.057mol/L＝0.043mol/L；（3）Mn2+開始沉淀時溶液中c(S2-)= ，根據H2S的二級電離常數可知溶液中氫離子濃度是，所以pH＝5。