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：
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－＋2H2OS↓＋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，则溶液呈碱性。
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