题目内容
【题目】已知,常温下H2S、H2CO3 的电离常数如下表
Ka1 | Ka2 | |
H2S | 9.1×10-8 | 1×10-15 |
H2CO3 | 4.3×10-7 | 5.6×10-11 |
(1)①常温下,0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol.L-1的碳酸钠溶液,碱性更强的是_______。其原因是_____________________________。
② 常温下,硫化钠水解的离子方程式_____________________________。
(2)H2S能与许多金属离子发生反应,生成溶解度不同和各种颜色的金属硫化物沉淀,可用于分离和鉴定金属离子。
①常温下,NaHS溶液显______(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)
②常温下,向100 mL 0.1 mol·L-1 H2S溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
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试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________________。
(3)脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染,又可回收硫资源,该部分硫化氢用过量NaOH溶液吸收后,再以石墨作电极电解该溶液可回收硫,写出电解得到硫的总反应方程式(忽略氧的氧化还原)_______________;从整个生产工艺的角度分析,该方法不仅能减少环境污染、回收硫、得到一定量的副产物,还具有的优点是___________。
【答案】 硫化钠溶液 硫化氢的Ka2 小于碳酸的Ka2 ,硫化钠更易水解 S2- + H2O
HS- + OH-、HS- + H2O
H2S + OH- 碱性 c c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)=c(H+) >c(S2-) Na2S+2H2O
S↓+H2↑+2NaOH 或S2-+2H2O
S↓+H2↑+2OH- 产物NaOH可循环使用
【解析】试题分析:(1)① H2CO3的第二步电离平衡常数是5.6×10-11,大于H2S的第二步电离平衡常数1×10-15,说明S2-的水解程度大于CO32-;②S2-的水解分两步进行;(1)①根据HS-的 水解平衡常数和电离平衡常数分析NaHS溶液的酸碱性;②H2S抑制水电离,加入NaOH中和H2S,H2S抑制作用逐渐减小,到c点H2S恰好与NaOH生成Na2S, Na2S水解促进水电离;d点氢氧化钠过量,过量的氢氧化钠抑制水电离。NaHS溶液呈碱性,在b点溶液呈中性,所以b点溶质是NaHS和H2S,HS-要水解和电离,HS-、H2S的电离生成 S2-;HS-、H2S、H2O电离出H+。(3)硫化氢用过量NaOH溶液吸收后生成Na2S,电解硫化钠溶液生成硫、氢气、氢氧化钠。
解析:(1)① H2CO3的第二步电离平衡常数是5.6×10-11,大于H2S的第二步电离平衡常数1×10-15,说明S2-的水解程度大于CO32-,硫化钠更易水解,所以硫化钠溶液的碱性强;②S2-的水解分两步进行,硫化钠水解的离子方程式S2- + H2O
HS- + OH-、HS- + H2O
H2S + OH-;(2)①HS-的水解平衡常数
,电离平衡常数1×10-15,水解大于电离,所以 NaHS溶液的呈碱性;②H2S抑制水电离,加入NaOH中和H2S,H2S抑制作用逐渐减小,到c点H2S恰好与NaOH生成Na2S, Na2S水解促进水电离;d点氢氧化钠过量,过量的氢氧化钠抑制水电离,所以C点水电离程度最大。NaHS溶液呈碱性,在b点溶液呈中性,所以b点溶质是NaHS和H2S, HS-、H2S的电离生成 S2-;HS-、H2S、H2O电离出H+,所以b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)=c(H+) >c(S2-)。(3)硫化氢用过量NaOH溶液吸收后生成Na2S,电解硫化钠溶液生成硫、氢气、氢氧化钠,电解总方程式为Na2S+2H2O
S↓+H2↑+2NaOH。该方法不仅能减少环境污染、回收硫、得到一定量的副产物,还具有的优点是NaOH可循环使用。
电解:向酸溶液中逐滴加入碱溶液,水电离程度逐渐增大,碱过量时水的电离程度再逐渐减小。NaHA溶液的酸碱性要根据HA-的电离和水解程度判断,若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性;若水解大于电离,则溶液呈性。
【题目】为了测定草酸晶体H2C2O4·xH2O中的x值,某实验小组进行实验,步骤如下:
①称取1.260g草酸晶体,配成100mL溶液。
②取25.00mL该H2C2O4溶液加入锥形瓶内,再加入适量稀硫酸。
③用浓度为0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液,当_______时,滴定结束。
④记录数据,重复实验。整理数据如下:
实验序号 | V(KMnO4溶液) | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | |
1 | 0.10 | 10.00 |
2 | 1.10 | 11.10 |
3 | 1.50 | 13.50 |
4 | 0.70 | 10.80 |
回答下列问题:
(1)步骤①需要使用烧杯、量筒、玻璃棒,还缺少的玻璃仪器为_______(填名称);步骤③滴定过程中,盛装KMnO4溶液的仪器为__________________(填名称)。
(2)该反应原理的离子方程式为___________________________________;
(3)请将步骤③补充完整_________________________________________;
(4)根据数据,计算H2C2O4溶液的物质的量浓度为______mol/L,x=____________;
(5)若滴定终点读数时俯视液面,则x值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。