(12分)常温下,ZnS的溶度积常数Ksp=1.20×10-23 ,H2S的电离常数K1=1.32×10-7 K2=7.10×10-15 回答下列问题:
(1)K1>>K2的原因是
(2)0.1 mol/L H2S溶液中氢离子的物质的量浓度是 (填字母)
A.等于0.1mol/L
B.等于0.2mol/L
C.小于0.1mol/L
D.在0.1~0.2mol/L之间(3)0.1mol/LNa2S 溶液能使pH试纸变蓝,表明该现象的离子方程式是
(4)已知0.1mol/LNaHS溶液的pH约为9,则0.1mol/LNaHS溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。该溶液中的质子守恒关系式为
。
(5)向0.01mol/L的ZnCl2溶液中通入H2S(g)至饱和(c(H2S)按0.1mol/L计),为保证不产生ZnS沉淀,应控制c(H+)不低于 mol/L(已知7.811/2 =2.8)
(1)H2S第一步电离出的H+,对HS-的电离起到抑制作用,使HS-更难电离出H+
(2)C (3)S2- +H2O HS-+ OH-
(4)c(Na+) > c(HS-) >c(OH-) > c(H+)> c(S2-); c(H2S)+c(H+) =c(OH-)+c(S2-)
(5)0.28
(1)根据电离方程式H2SHS-+H+、HS-
S2-+H+可知,H2S第一步电离出的H+,对HS-的电离起到抑制作用,使HS-更难电离出H+,所以K1远大于K2。
(2)根据H2S的电离平衡常数可知,溶液中氢离子浓度是
,所以答案选C。
(3)硫化钠是强碱弱酸盐,S2-水解显碱性。水解方程式为S2- +H2OHS-+ OH-。
(4)已知0.1mol/LNaHS溶液的pH约为9,说明HS-的水解程度大于HS-的电离程度,所以溶液中各离子浓度由大到小的顺序是c(Na+) > c(HS-) >c(OH-) > c(H+)> c(S2-)。根据电荷守恒c(H+) +c(Na+) ==c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)和物流守恒c(Na+) ==c(HS-)+c(OH-)+c(H2S)可知,质子守恒是c(H2S)+c(H+)=c(OH-)+c(S2-)。
(5)溶液中锌离子浓度是0.01mol/L,所以根据溶度积常数表达式可知,硫离子浓度是。根据电离平衡常数表达式可知
,所以此时溶液中氢离子浓度是
,即溶液中氢离子不能低于0.28mol/L。