Question

3．常温下，已知 H₂S-HS^--S^2-和H₂SO₃-HSO₃^--SO₃^2-粒子体系随pH变化时各组分的分布情况如图1所示．现向1L0.1mol•L^-1的Na₂S溶液中缓慢通入SO₂气体，溶液的pH与通入SO₂的物质的量变化的关系如图2所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． 由图1的一级电离与二级电离的Ka值可知H₂SO₃?2H⁺+SO₃^2-  Ka≈10^-7
• B． 向1L0.1 mol•L^-1的Na₂S溶液中持续通入SO₂气体达到0.1 mol时，溶液中H₂S、HS^-、HSO₃^-、SO₃^2-可同时一定量共存
• C． 向1L0.1 mol•L^-1的Na₂S溶液中持续通入SO₂气体达到0.1 mol时，溶液中存在如下关系：c（H⁺）+c（Na⁺）═c（OH^-）+2c（S^2-）+2c（SO₃^2-）+c（HS^- ）+c（HSO₃^-）
• D． 在反应过程中当pH降至7.5左右，之后可能出现淡黄色沉淀

Answer 1

分析 A．题1中H₂SO₃-HSO₃^--SO₃^2-粒子体系粒子体系随pH变化时各组分的分布情况可知，当PH=2时，c（H₂SO₃）=c（HSO₃^-），Ka₁=10^-2，PH=7时c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），Ka₂=10^-2，依据电离平衡常数表达式计算分析；
B．向1L0.1 mol•L^-1的Na₂S溶液中持续通入SO₂气体达到0.1 mol时，图2可知溶液PH=7，则由图1可知PH=7时c（H₂S）=c（HS^-），c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），微粒可以共存；
C．向1L0.1 mol•L^-1的Na₂S溶液中持续通入SO₂气体达到0.1 mol时图2可知溶液PH=7，则由图1可知PH=7时c（H₂S）=c（HS^-），c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），溶液中H₂S、HS^-、HSO₃^-、SO₃^2-可同时一定量共存，依据溶液中电荷守恒分析判断；
D．向1L0.1 mol•L^-1的Na₂S溶液中持续通入SO₂气体达到0.1 mol时反应为Na₂S+SO₂+H₂O=H₂S+Na₂SO₃，继续通入二氧化硫，会发生反应2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O；

解答 解：A．题1中H₂SO₃-HSO₃^--SO₃^2-粒子体系粒子体系随pH变化时各组分的分布情况可知，当PH=2时，c（H₂SO₃）=c（HSO₃^-），Ka₁=10^-2，PH=7时c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），Ka₂=10^-2，依据电离平衡常数表达式计算，H₂SO₃=?HSO₃^-+H⁺，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，则H₂SO₃?2H⁺+SO₃^2-  Ka=$\frac{c（{H}^{+}）c（HS{{O}_{3}}^{-}）c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（{H}_{2}S{O}_{3}）c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$=Ka₁×Ka₂=10^-5，故A错误；
B．图2可知溶液PH=7，则由图1可知PH=7时c（H₂S）=c（HS^-），c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），溶液中H₂S、HS^-、HSO₃^-、SO₃^2-可同时一定量共存，故B正确；
C．向1L0.1 mol•L^-1的Na₂S溶液中持续通入SO₂气体达到0.1 mol时图2可知溶液PH=7，则由图1可知PH=7时c（H₂S）=c（HS^-），c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），溶液中H₂S、HS^-、HSO₃^-、SO₃^2-可同时一定量共存，溶液中电荷守恒c（H⁺）+c（Na⁺）═c（OH^-）+2c（S^2-）+2c（SO₃^2-）+c（HS^- ）+c（HSO₃^-），故C正确；
D．向1L0.1 mol•L^-1的Na₂S溶液中持续通入SO₂气体达到0.1 mol时，溶液PH=7，反应为Na₂S+SO₂+H₂O=H₂S+Na₂SO₃，继续通入二氧化硫，会发生反应2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，在反应过程中当pH降至7.5左右，之后可能出现淡黄色沉淀，故D正确；
故选A．

点评 本题考查了弱电解质电离平衡、图象变化分析、微粒随溶液PH变化的特征，主要是不同PH下物质反应的产物判断，电解质溶液中电荷守恒和电离平衡常数的实质是解题关键，题目难度中等．