Question

已知H₂A在水中的電離方程式是：H₂A═H⁺+HA^-  HA^-?H⁺+A^2-，回答下列問題：
（1）Na₂A溶液顯

 

（填“酸性”，“中性”或“堿性”）．理由是（用離子方程式表示）

 

．
（2）在0.1mol?L^-1的Na₂A溶液中，下列微粒濃度關系正確的有

 

．
A．c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）=0.1mol?L^-1
B．c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-）
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）
D．c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-）
（3）如果25℃時，0.1mol?L^-1的NaHA溶液中c（A^2-）=0.029mol?L^-1，則0.1mol?L^-1H₂A溶液中c（A^2-）

 

0.029mol?L^-1（填“＜”，“＞”或“=”），理由是

 

．
（4）0.1mol?L^-1NaHA溶液中各種離子濃度由大到小的順序是：

 

．
（5）如果25℃時，0.10mol?L^-1H₂A溶液的pH=-lg0.11，則25℃時，0.10mol?L^-1的H₂A溶液中c（A^2-）=

 

．

Answer 1

分析：（1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A為強堿弱酸鹽；
（2）根據溶液中的電荷守恒、物料守恒以及質子守恒來回答；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，電離出0.1mol/LH⁺，0.1mol?L^-1NaHA溶液的pH=2，則由HA^-?H⁺+A^2-可知，電離出0.01mol/LH⁺，但第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離；
（4）NaHA溶液顯酸性，存在HA^-?H⁺+A^2-，則c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），結合水的電離分析；
（5））H₂A的第一步電離是完全電離，第二步電離是不完全電離，溶液中c（A^2-）等于第二步電離的氫離子濃度．

解答：解：（1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A為強堿弱酸鹽，A^2-水解顯堿性，水解離子反應為A^2-+H₂O?HA^-+OH^-，
故答案為：堿性；A^2-+H₂O?HA^-+OH^-；
（2）已知H₂A在水中的電離方程式是：H₂A═H⁺+HA^- HA^-?H⁺+A^2-，HA^-只電離不水解
A、0.1mol/L的Na₂A溶液中，弱離子會水解，c（A^2-）+c（HA^-）=0.1mol?L^-1，故A錯誤；
B、在溶液中，根據質子守恒得：c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-），故B正確；
C、0.1mol/L的Na₂A溶液中，存在電荷守恒：c（ Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-），故C正確；
D、根據B、C可以得出c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-），故D正確；
故答案為：BCD；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，電離出0.1mol/LH⁺，0.1mol?L^-1NaHA溶液的pH=2，則由HA^-?H⁺+A^2-可知，電離出0.01mol/LH⁺，但第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離，所以溶液中氫離子的物質的量濃度小于0.1mol/L+0.01mol/L，
故答案為：＜；H₂A第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離；
（4）NaHA溶液顯酸性，存在HA^-?H⁺+A^2-，則c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），結合水的電離H₂O?H⁺+OH^-，則c（H⁺）＞c（A^2-），即NaHA溶液中各種離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）；
（5）H₂A的第一步電離是完全電離，第二步電離是不完全電離，第二步電離的氫離子濃度等于c（A^2-），0.10mol?L^-1 H₂A溶液中第一步電離得到的氫離子濃度為0.1mol/L，因為溶液的pH=-lg0.11，所以第二步電離的氫離子濃度為0.01mol/L，溶液中c（A^2-）等于第二步電離的氫離子濃度，則0.10mol?L^-1的H₂A溶液中c（A^2-）=0.010mol/L，
故答案為：0.010mol?L^-1．

點評：本題考查鹽類水解及離子濃度大小的比較，明確習題中的信息是解答本題的關鍵，注意二元酸的兩步電離特點，題目難度中等．