Question

已知：H₂A的A^2-可表示S^2-、S

O

2- 4

、S

O

2- 3

、Si

O

2- 3

或C

O

2- 3

離子．
（1）常溫下，向20mL 0.2mol?L^-1 H₂A溶液中滴加0.2mol?L^-1 NaOH溶液．有關(guān)微粒物質(zhì)的量變化如下圖（其中Ⅰ代表H₂A，Ⅱ代表HA^-，Ⅲ代表A^2-）．請根據(jù)圖示填空：

①當(dāng)V（NaOH）=20mL時，溶液中離子濃度大小關(guān)系：

 

；
②等體積等濃度的NaOH溶液與H₂A溶液混合后，其溶液中水的電離程度比純水

 

（填“大”、“小”或“相等”），欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入

 

．
（2）有關(guān)H₂A的鈉鹽的熱化學(xué)方程式如下：
①Na₂SO₄（s）═Na₂S（s）+2O₂（g）△H₁=+1011.0kJ?mol^-1；
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=-221.0kJ?mol^-1．
則Na₂SO₄（s）+4C（s）═Na₂S（s）+4CO（g）△H₃=

 

kJ?mol^-1；
工業(yè)上制備Na₂S時往往要加入過量的碳，同時還要通入空氣，目的有兩個，其一是利用碳與氧氣反應(yīng)放出的熱維持反應(yīng)所需溫度，其二是

 

．
（3）若H₂A為硫酸：t℃時，有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性，則該溫度下水的離子積常數(shù)K_W=

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)圖象知，當(dāng)V（NaOH）=20時，發(fā)生反應(yīng)為NaOH+H₂A═NaHA+H₂O，溶液主要為NaHA，電離為主，溶液顯酸性；
②氫離子或氫氧根離子抑制水的；根據(jù)HA^-的電離程度和水解程度相對大小判斷；
（2）根據(jù)蓋斯定律解答；
（3）二者等體積混合溶液呈中性，說明酸中氫離子物質(zhì)的量濃度和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度相等，從而得出K_W．

解答：解：（1）①當(dāng)V（NaOH）=20 mL時，發(fā)生反應(yīng)為NaOH+H₂A═NaHA+H₂O，溶液主要為NaHA，HA^-電離大于水解，溶液顯酸性，則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^-）；
②加入等體積的氫氧化鈉時，HA^-的電離程度大于水解程度，則NaHA溶液呈酸性，電離出的氫離子抑制水電離，所以使得溶液中水的電離程度比純水的電離程度小，欲使溶液呈中性，可以加入堿液，
故答案為：�。粔A；
（2）①Na₂SO₄（s）═Na₂S（s）+2O₂（g）△H₁=+1011.0kJ?mol^-1 Ⅰ
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H₂=-221.0kJ?mol^-1 Ⅱ
將方程式Ⅰ+2Ⅱ得Na₂SO₄（s）+4C（s）═Na₂S（s）+4CO（g）△H₃=+1 011.0kJ?mol^-1+2（-221.0kJ?mol^-1）=+569kJ/mol，
制備Na₂S時往往要加入過量的碳，同時還要通入空氣，目的有兩個，其一是利用碳與氧氣反應(yīng)放出的熱維持反應(yīng)所需溫度，其二是使硫酸鈉得到充分還原，
故答案為：+569.0；使硫酸鈉得到充分還原；
（3）若H₂A為硫酸：t℃時，有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性，說明酸中氫離子物質(zhì)的量和堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量相等，二者體積相等，酸中氫離子濃度等于堿中氫氧根離子濃度，硫酸中氫離子濃度為0.01mol/L，pH=11的溶液中氫氧根離子濃度=K_W10^-11 mol/L，
所以0.01mol/L=K_W10^-11 mol/L，
所以K_W=10^-13，
故答案為：10^-13．

點(diǎn)評：本題考查了弱電解質(zhì)的電離、酸堿混合溶液定性判斷、蓋斯定律等知識點(diǎn)，難點(diǎn)是離子濃度大小是判斷，根據(jù)溶液中的溶質(zhì)電離和水解程度相對大小分析解答，難度中等．