Question

5．印染工業常用亞氯酸鈉（NaClO₂）漂白織物，漂白織物時真正起作用的是HClO₂．下表是25℃時HClO₂ 及幾種常見弱酸的電離平衡常數：

弱酸	HClO2	HF	HCN	H2S
Ka	1×10-2	6.3×10-4	4.9×10-10	K1=9.1×10-8K2=1.1×10-12

（1）常溫下，物質的量濃度相等的①NaClO₂、②NaF、③NaCN、④Na₂S四種溶液的pH由大到小的順序為pH（Na₂S）＞pH（NaCN）＞pH（NaF）＞pH（NaClO₂）；體積相等，物質的量濃度相同的NaF、NaCN兩溶液中所含陰陽離子總數的大小關系為：前者大（填“前者大”“相等”或“后者大”）．
（2）Na₂S是常用的沉淀劑．某工業污水中含有等濃度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺ 離子，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是CuS；當最后一種離子沉淀完全時（該離子濃度為10^-5mol•L^-1）此時的S^2-的濃度為6.3×10^-13．
已知K_sp（FeS）=6.3×10^-18（mol•L^-1）²，K_sp（CuS）=6×10^-36（mol•L^-1）²K_sp（PbS）=2.4×10^-28（mol•L^-1）²．

Answer 1

分析 （1）弱酸的電離平衡常數越大，酸性越強，反之酸性越弱，酸性越弱，對應鈉鹽中酸根離子水解程度越大，溶液的PH越大；
NaF、NaCN兩溶液中鈉離子濃度相同，由于陰離子都是-1價離子，1mol陰離子水解得到1mol氫氧根離子，陰離子的總濃度不變，兩溶液中陰離子總濃度相同，故溶液堿性越強，氫離子濃度越小，含有陰陽離子總數的越��；
（2）物質組成類型相同，溶度積越小，溶解度越小，滴加硫化鈉，相應陽離子最先沉淀；根據溶度積計算S^2-的濃度．

解答 解（1）根據電離平衡常數可知酸性強弱順序為：HClO₂＞HF＞HCN＞HS^-，酸性越弱，對應鈉鹽中酸根離子水解程度越大，溶液的PH越大，故物質的量濃度相等各溶液pH關系為：pH（Na₂S）＞pH（NaCN）＞pH（NaF）＞pH（NaClO₂），
NaF、NaCN兩溶液中鈉離子濃度相同，由于陰離子都是-1價離子，1mol陰離子水解得到1mol氫氧根離子，陰離子的總濃度不變，兩溶液中陰離子總濃度相同，溶液為堿性，pH（NaCN）＞pH（NaF），故NaCN溶液堿氫離子濃度較小，含有陰陽離子總數較小，即NaF溶液中陰陽離子總數較大，
故答案為：pH（Na₂S）＞pH（NaCN）＞pH（NaF）＞pH（NaClO₂）；前者大；
（2）物質組成類型相同，溶度積越小，溶解度越小，滴加硫化鈉，相應陽離子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，
Fe²⁺最后沉淀，沉淀完全時該濃度為10^-5mol•L^-1，此時的S^2-的濃度為$\frac{6.3×1{0}^{-18}}{1{0}^{-5}}$mol/L=6.3×10^-13mol/L，
故答案為：CuS；6.3×10^-13mol/L．

點評 本題考查了電離常數的應用、鹽的水解、溶度積的有關計算與應用等，題目難度中等，側重于考查學生閱讀題目獲取信息的能力和計算能力．