Question

H₂S 为二元弱酸，20 ℃的 pKa₁＝6.89，pKa₂＝14.15(电离常数 K 的负对数－lg K＝pK)。在20 ℃时，向 0.1 mol·L^‑1 的 Na₂S 溶液中缓慢通入 HCl(忽略溶液体积变化和 H₂S 的挥发)，在该过程中下列微粒物质的量浓度关系一定正确的是

A.溶液中 c(HS^-)＝c(S^2-)时，c(S^2-)＋2c(H₂S)<c(Cl^-)

B.溶液呈中性时，c(HS^- )＋c(H₂S)＝c(Cl^- )

C.溶液 pH＝6.89 时，c(Cl^- )>c(HS^- )＝c(H₂S)＞c(H⁺)>c(OH^-)

D.溶液中 c(Cl^-)＝0.2 mol·L^-1 时，c(OH^-)＋c(HS^- )＋c(S^2-)＝c(H⁺)

Answer

C

【解析】

Na2S 溶液中缓慢通入 HCl，溶液中有

电荷守恒：c(Cl-)+2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)；

物料守恒：c(Na+)= 2[c(H2S)+c(S2-)+c(HS-)]；

质子守恒：c(Cl-)+ c(OH-)= c(H+)+ c(HS-)+2 c(H2S)

A．溶液中 c(HS-)＝c(S2-)时说明通入的HCl较少，溶液中为碱性，c(OH-)＞c(H+)，由质子守恒：c(Cl-)+ c(OH-)= c(H+)+ c(HS-)+2 c(H2S)可得，c(HS-)＋2c(H2S)＞c(Cl-)，因为c(HS-)＝c(S2-)，所以c(S2-)＋2c(H2S) ＞c(Cl-)，A错误；

B．溶液呈中性时c(OH-)=c(H+)，由质子守恒：c(Cl-)+ c(OH-)= c(H+)+ c(HS-)+2 c(H2S)可得，c(HS- )＋2c(H2S)＝c(Cl- )，B错误；

C．pH＝6.89 时，溶液为酸性，c(OH-)＜c(H+)，，pH＝6.89，，所以c(HS- )=c(H2S)。故有c(Cl- )>c(HS- )＝c(H2S)＞c(H+)>c(OH-)，C正确；

D．溶液中 c(Cl-)＝0.2 mol·L-1 时，Na2S与通入的HCl恰好反应生成NaCl和H2S，故有c(Na+)= c(Cl-)，由电荷守恒：c(Cl-)+2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)可得， 2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)=c(H+)，D错误；

故选C。