Question

13．H₂S为二元弱酸．20℃时，向0.100mol/L的Na₂S溶液中缓慢通入HCl气体（忽略溶液体积的变化及H₂S的挥发）．下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是（　　）

• A． 通入HCl气体之前：c（S^2-）＞c（HS^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
• B． pH=7的溶液中：c（Cl^-）＞c（HS^-）+2c（H₂S）
• C． c（HS^-）=c（S^2-）的碱性溶液中：c（Cl^-）+c（HS^-）＞0.100 mol•L^-1+c（H₂S）
• D． c（Cl^-）=0.100 mol•L^-1的溶液中：c（OH^-）-c（H⁺）=c（H₂S）-c（S^2-）

Answer 1

分析 A．Na₂S是强碱弱酸盐，分步水解且水解程度很小；
B．pH=7的溶液c（OH^-）=c（H⁺），根据电荷守恒式和物料守恒式求解；
C．由电荷守恒式和物料守恒式可得c（Cl^-）+c（OH^-）═c（H⁺）+c（HS^-）+2c（H₂S），$\frac{1}{2}$c（Na⁺）=c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S）=0.100mol•L^-1，结合c（HS^-）=c（S^2-）、c（OH^-）＞c（H⁺）比较大小；
D．c（Cl^-）=0.100 mol•L^-1的溶液中，c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S）=c（Cl^-）=0.100mol•L^-1，带入c（Cl^-）+c（OH^-）═c（H⁺）+c（HS^-）+2c（H₂S）求算．

解答 解：A．通入HCl气体之前，该溶液为Na₂S溶液，分步水解且程度很小，离子浓度大小关系为c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）＞c（H⁺），故A错误；
B．电荷守恒式c（Cl^-）+2c（S^2-）+c（HS^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），物料守恒式c（Na⁺）=2c（S^2-）+2c（HS^-）+2c（H₂S），pH=7的溶液c（OH^-）=c（H⁺），三等式联立可得c（Cl^-）═c（HS^-）+2c（H₂S），故B错误；
C．c（Cl^-）+c（OH^-）═c（H⁺）+c（HS^-）+2c（H₂S），两边同时加上c（S^2-），得c（Cl^-）+c（OH^-）+c（S^2-）═c（H⁺）+c（HS^-）+c（S^2-）+2c（H₂S），因c（HS^-）=c（S^2-）碱性溶液，所以c（Cl^-）+c（HS^-）＜c（HS^-）+c（S^2-）+2c（H₂S），又因0.100mol•L^-1=$\frac{1}{2}$c（Na⁺）=c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S），所以c（Cl^-）+c（HS^-）＜0.100 mol•L^-1+c（H₂S），故C错误；
D．c（Cl^-）=0.100 mol•L^-1的溶液中，c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S）=c（Cl^-）=0.100mol•L^-1，又因c（Cl^-）+c（OH^-）═c（H⁺）+c（HS^-）+2c（H₂S），所以c（OH^-）-c（H⁺）=c（HS^-）+2c（H₂S）-[c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S）]=c（H₂S）-c（S^2-），故D正确；
故选D．

点评 本题考查电解质溶液中离子浓度的大小比较，为高频考点，掌握电荷守恒式、物料守恒式、质子守恒式的书写是解题的关键，题目难度中等．