Question

某二元酸(化學(xué)式用H₂A表示)在水中的電離方程式是：

H₂AH⁺+HA^-  HA^-H⁺+A^2-

試完成下列問題：

(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0.1 mol·L^-1的Na₂A溶液中，下列粒子濃度關(guān)系式正確的是_________。

A.c(A^2-)+c(HA^-)+c(H₂A)=0.1 mol·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)已知0.1 mol·L^-1NaHA溶液的pH=2，則0.1 mol·L^-1 H₂A溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度可能是0.11 mol·L^-1_________ (填“＜”“＞”或“=”)，理由是____________________________________。

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

Answer 1

(1)堿性  A^2-+H₂OHA^-+OH^-

(2)BCD

(3)＜  H₂A第一步電離產(chǎn)生的H⁺，抑制了HA^-的電離。

(4)c(Na⁺)＞c(HA^-)＞c(H⁺)＞c(A^2-)＞c(OH^-)

解析：電解質(zhì)溶液試題在近幾年高考試卷中屢有出現(xiàn)，這是一道另辟蹊徑，思維要求較高的題目。

第(1)問要求書寫水解方程式，在書寫時(shí)要求符合規(guī)范。

第(2)問：A選項(xiàng)只要注意到H₂A第一步電離是完全的，就能判斷H₂A在水溶液中不存在，從而否決它。B選項(xiàng)實(shí)質(zhì)是物料守恒式。C選項(xiàng)實(shí)質(zhì)是電荷守恒式。D選項(xiàng)反映的是：

由水電離產(chǎn)生的c(OH^-)=由水電離產(chǎn)生的c(H⁺)。

第(4)問的解答融于第(3)問的解答之中

0.1 mol·L^-1  NaHA溶液:

NaHANa⁺+HA^-

0.1  0.1   0.1

pH=2，c(H⁺)=10^-2 mol·L^-1

HA^-H⁺+A^2-

10^-2←10^-2→10^-2

故：c(Na⁺)=0.1 mol·L^-1  c(HA^-)=(0.1-0.01) mol·L^-1，水也電離產(chǎn)生c(H⁺)，故c(H⁺)略大于10^-2 mol·L^-1   c(A^2-)=10^-2  mol·L^-1   c(OH^-)=10^-14/10^-2  mol·L^-1

可見：c(Na⁺)＞c(HA^-)＞c(H⁺)＞c(A^2-)＞c(OH^-)

0.1 mol·L^-1 H₂A溶液

H₂AH⁺+HA^-

0.1→   0.1  0.1

HA^-H⁺+A^2-

若是單獨(dú)存在的0.1 mol·L^-1 HA^-溶液，c(H⁺)=10^-2 mol·L^-1，第一步電離產(chǎn)生的H⁺會(huì)對(duì)第二步電離產(chǎn)生抑制作用，故第二步電離產(chǎn)生的c(H⁺)＜10^-2 mol·L^-1,故c_總(H⁺)＜(0.1+0.01) mol·L^-1=0.11 mol·L^-1 。