Question

H₂S、SO₂在工农业生产、生活中具有重要应用。

（1）H₂S具有还原性，在酸性条件下，能与KMnO₄溶液反应生成S和Mn²⁺，试写出该反应的离子方程式______________________________________________________________。

（2）H₂S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10 mol·L^-1H₂S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S^2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发)。

①pH=13时，溶液中的c(H₂S)+c(HS^-)=__________mol·L^-1；

②某溶液含0.010 mol·L^-1Fe²⁺、未知浓度的Mn²⁺和0.10 mol·L^-1H₂S，当溶液pH=______时，Fe²⁺开始沉淀；当Mn²⁺开始沉淀时，溶液中=_________。【已知：K_SP(FeS)=1.4×10^-19，K_SP(MnS)=2.8×10^-13】

（3）已知：葡萄酒中有少量SO₂可以做抗氧化剂[我国国家标准（GB2760－2014）规定葡萄酒中SO₂的残留量≤0.25g/L]。

利用SO₂的漂白性检测干白葡萄酒（液体为无色）中的SO₂或H₂SO₃。设计如下实验：

实验结论：干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为：_________________________。

（4）用右图所示装置可将SO₂转化为重要的化工原料，A、B是惰性电极。则电子流入的电极为_______(用A或B表示)，A极的电极反应式为________________

Answer

（1）5H2S+2MnO4- +6H+=5S↓+2Mn2++8H2O

（2）①0.043 ②2 2×106（3）干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少 （4）B SO2+2H2O－2e－ =SO42－+4H+

【解析】

试题分析：（1）H2S具有还原性，在酸性条件下，能与KMnO4反应，该反应的化学方程式为5H2S+2MnO4- +6H+=5S↓+2Mn2++8H2O；

（2）①根据溶液pH与c（S2-）关系图pH=13时，c（S2-）=5.7×10-2mol/L，在0.10mol•L-1H2S溶液中根据硫守恒c（H2S）+c（HS-）+c（S2-）=0.10mol•L-1，所以c（H2S）+c（HS-）=0.1-5.7×10-2=0.043mol/L；

②当Qc=Ksp（FeS）时开始沉淀，所以c（S2-）= KSP(FeS)/c(Fe2+)=1.4×10−19/0.01mol/L=1.4×10-17mol/L，

结合图象得出此时的pH=2，所以pH=2时亚铁离子开始沉淀；溶液中c(Mn2+)/ c(Fe2+)= KSP(MnS)/ KSP(FeS)= 2.8×10-13/1.4×10-19 =2×106；

（3）1滴饱和亚硫酸溶液滴入3mL品红溶液中不褪色，而1滴品红溶液滴入3mL饱和亚硫酸溶液中褪色，说明二氧化硫或亚硫酸的含量会影响漂白效果，干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为：干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少；

（4）二氧化硫、氧气与水反应生成硫酸，A为负极，B为正极，电子从负极流向正极，则电子流入的电极为B极，A上二氧化硫失去电子生成SO42-，根据原子守恒和电荷守恒，电极反应式为：SO2+2H2O－2e－ =SO42－+4H+。

考点：物质性质的探究，原电池原理