Question

19．自然界中存在着S元素，它对生物具有重要的作用．
（1）①硫离子的电子式为．
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与铜反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
（2）25℃，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S^2-）关系如图（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发），
①pH=13时，溶液中的c（H₂S）+c（HS^-）=0.043mol•L^-1．
②某溶液含0.020mol•L^-1Mn²⁺、0.10mol•L^-1H₂S，当溶液pH=5时，Mn²⁺开始沉淀．[已知：K_sp（MnS）=2.8×10^-13]
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如表．

	Ka1	Ka2
H2SO3	1.3×10-2	6.3×10-4
H2CO3	4.2×10-7	5.6×10-11

①等浓度的NaHSO₃和Na₂SO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）．
②H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应的主要离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）①硫离子为阴离子，需要标出最外层电子及所带电荷；
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与铜反应反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；
（2）①pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1；
②当Qc=K_sp（MnS）时开始沉淀，由此求出硫离子的浓度，结合图象得出此时的pH；
（3）①酸性强弱H₂SO₃＞HSO₃^-＞H₂CO₃，对应盐水解程度HSO₃^-＜SO₃^2-＜HCO₃^-，等浓度的NaHSO₃和Na₂SO₃溶液中亚硫酸氢根离子电离程度大于其水解程度；
②由表可知H₂SO₃的二级电离小于H₂CO₃的一级电离，则酸性强弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，所以反应的主要离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O，而不是为H₂SO₃+2HCO₃^-=SO₃^2-+2CO₂↑+2H₂O．

解答 解：（1）①硫离子为阴离子，需要标出最外层8个电子，硫离子的电子式为，故答案为：；
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与铜反应反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）①pH=13时，c（S^2-）=5.7×10^-2mol/L，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中根据硫守恒c（H₂S）+c（HS^-）+c（S^2-）=0.10mol•L^-1，所以c（H₂S）+c（HS^-）=0.1-5.7×10^-2=0.043mol/L，
故答案为：0.043；
②当Qc=K_sp（MnS）时开始沉淀，所以c（S^2-）=$\frac{Ksp（MnS）}{c（M{n}^{2+}）}$=$\frac{2.8×1{0}^{-13}}{0.020}$mol/L=1.4×10^-11mol/L，结合图象得出此时的pH=5，所以pH=5时锰离子开始沉淀，
故答案为：5；
（3）①酸性强弱H₂SO₃＞HSO₃^-＞H₂CO₃，对应盐水解程度HSO₃^-＜SO₃^2-＜HCO₃^-，等浓度的NaHSO₃和Na₂SO₃溶液中亚硫酸氢根离子电离程度大于其水解程度，溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）；
②由表可知H₂SO₃的二级电离小于H₂CO₃的一级电离，所以酸性强弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，所以反应的主要离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O，而不是为H₂SO₃+2HCO₃^-=SO₃^2-+2CO₂↑+2H₂O，
故答案为：H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O．

点评 本题考查了弱电解质电离平衡、盐类水解、水解平衡常数计算、溶液中守恒关系的计算是解题关键，题目难度中等．