Question

19．已知，常温下H₂S、H₂CO₃的电离常数如表

	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的碳酸钠溶液，碱性更强的是硫化钠溶液．其原因是硫氢根离子的电离常数小于碳酸氢根离子，则其水解程度大于碳酸根离子．
②常温下，硫化钠水解的离子方程式S^2-+H₂O?HS^-+OH^-、HS^-+H₂O?H₂S+OH^-．
（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溶液显碱性（选填“酸性”、“中性”或“碱性”）
②常温下，向100mL 0.1mol•L^-1 H₂S溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是c；在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（S^2-）．
③试解释工业上用可溶性铜盐作为沉淀剂除废水中少量NaHS溶液时，废水pH减小的原因Cu²⁺+HS^-=H⁺+CuS↓，使得氢离子浓度增大溶液pH减小（写出必要的文字叙述和相关方程式）
（3）将黑色的Fe₂S₃固体加入足量盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，产物还有FeCl₂；H₂S（填化学式）．
（4）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）Na₂S+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$S↓+H₂↑+2NaOH；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，还具有的优点是副产氢气，生成的NaOH可循环利用．

Answer 1

分析 （1）①电离常数越小，对应的盐溶液的碱性越强；
②S^2-在溶液中存在两步水解；
（2）①HS^-在溶液中的水解程度大于电离程度；
②当H₂S与NaOH恰好反应生成Na₂S时，溶液中水的电离程度最大；在b点溶液显中性，结合电荷守恒分析；
③可溶性铜盐与NaHS溶液反应生成CuS沉淀，结合离子方程式分析；
（3）黑色的Fe₂S₃固体加入足量的盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，淡黄色固体为S，可知S元素的化合价升高，则Fe元素的化合价降低；
（4）类比电解氯化钠饱和溶液的电解反应，写出电解硫化钠溶液的电解反应方程式，根据产物来说明反应的优点．

解答 解：（1）①电离常数越小，酸的酸性越弱，对应的盐溶液的碱性越强，硫氢根离子的电离常数小于碳酸氢根离子，则其水解程度大于碳酸根离子，所以硫化钠溶液的碱性强于碳酸钠溶液；
故答案为：硫化钠溶液；硫氢根离子的电离常数小于碳酸氢根离子，则其水解程度大于碳酸根离子；
②S^2-在溶液中存在两步水解，水解的离子方程式为：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-、HS^-+H₂O?H₂S+OH^-；
故答案为：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-、HS^-+H₂O?H₂S+OH^-；
（2）①HS^-在溶液中的水解程度大于电离程度，所以常温下，NaHS溶液显碱性；
故答案为：碱性；
②常温下，向100mL 0.1mol•L^-1 H₂S溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，当H₂S与NaOH恰好反应生成Na₂S时，溶液中水的电离程度最大，c点氢氧化钠的体积为20mL，H₂S与NaOH恰好反应，所以c点水的电离程度最大；在b点溶液显中性c（OH^-）=c（H⁺），溶液中电荷守恒为：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HS^-）+c（OH^-）+2c（S^2-），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（S^2-）；
故答案为：c；c（Na⁺）＞c（HS^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）＞c（S^2-）；
③可溶性铜盐与NaHS溶液反应生成CuS沉淀，反应的离子方程式为Cu²⁺+HS^-=H⁺+CuS↓；
故答案为：Cu²⁺+HS^-=H⁺+CuS↓，使得氢离子浓度增大溶液pH减小；
（3）黑色的Fe₂S₃固体加入足量的盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，淡黄色固体为S，可知S元素的化合价升高，则Fe元素的化合价降低，结合H、Cl元素守恒可知，反应产物还有氯化亚铁、硫化氢，
故答案为：FeCl₂；H₂S；
（4）电解硫化钠溶液的电解反应方程式为：Na₂S+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$S↓+H₂↑+2NaOH，根据反应方程式可以得出：产物除硫单质外，还有H₂和NaOH生成，所以该过程的优点是：副产物是氢气，生成的NaOH可循环利用；
故答案为：Na₂S+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$S↓+H₂↑+2NaOH；副产氢气，生成的NaOH可循环利用．

点评 本题考查了弱电解质的电离、盐类的水解和离子浓度大小的比较、酸碱混合的定性判断，题目难度中等，注意根据守恒思想解题，注意把握反应的先后顺序为解答的关键，涉及盐类的水解和离子浓度大小的比较，题目难度中等．