Question

Na₂S溶液中存在多種微粒，下列各微粒間的關系正確的是：

A．[Na+]＞[S2-]＞[OH-]＞[HS-]＞[H+]

B．[Na+]+[H+]==[S2-]+[HS-]+[OH-]

C．[Na+]==[HS-]+2[H2S]+2[S2-]

D．[OH-]==[H+]+[HS-]+[H2S]

Answer 1

A

【錯解分析】電解質的水溶液中一定存在兩個守恒：①物質守恒，②電荷守恒。通俗的說：①各種元素的微粒既不可增加也不可減少；②電解質溶液中存在各種帶電的微粒，但所帶電量的代數和等于零，即溶液不帶電。結合本題有如下兩個等式：（在同一體積中，用濃度表示即可）
物質守恒：
[Na⁺]==2[HS^-]+2[H₂S]+2[S^2-]                                        ①
電荷守恒：[Na⁺]+[H⁺]==2[S^2-]+[HS^-]+[OH^-]                            ②
在物質守恒中，應該找出該元素可能轉化生成的各種微粒。如本題的硫元素，它來源于Na₂S中的S^2-，少量的S^2-要水解轉化成HS^-，微量的HS^-進一步水解轉化成H₂S，雖然生成H₂S的量很小，很小，但在理論上不能沒有。另外，含硫元素的各種微粒與鈉離子的物質的量之比應符合原化學式中各微粒的比值。選項C違背了上述要求。
在電荷守恒中，如何計算帶多個單位電荷的微粒所帶電量，往往容易出現誤解。從表面形式上看，該微粒已帶多個單位電荷，若用其所帶電荷數乘以其濃度，似乎遠遠大于實際所帶電量。實際上濃度只表示該微粒在單位體積里其物質的量（微粒）的多少，并不表示它帶電量的多少。用其所帶電荷數乘以其濃度，恰好計算其所帶電量。選項B即錯在此處。
由上述兩個等式，通過代入變換，還可得到多個其他形式的等式。如②-①的整理得：[OH^-]==[H⁺]+[HS^-]+2[H₂S]，可判斷選項D是錯誤答案。
【正解】選項A，可以半定量地分析得出結論。假設Na₂S的濃度為0.1mol·L^-1，則[Na⁺]為0.2mol·L^-1；硫離子少部分發生水解，其平衡濃度比0.1mol·L^-1小，而水解生成硫氫根離子和氫氧根離子的濃度遠遠小于0.1mol·L^-1（仍大于0.001mol·L^-1）；由于硫氫根離子受到一定濃度的氫氧根離子影響（抑制其水解），其還要發生微弱的水解（存在電離和水解兩種趨勢，但水解趨勢大于電離趨勢），這樣氫氧根離子的濃度將大于硫氫根離子的濃度；溶液呈堿性，其[H⁺]將由水的離子積和[OH^-]求出，很明顯其濃度遠遠小于[HS^-]（其與[OH^-]在同一數量級上）。