Question

【题目】已知常温下某二元弱酸（H2R）电离常数为Ka1=5×10-7，Ka2=5.6×10-11，HClO的Ka=3.0×10-8，回答下列问题：

(1)常温下向NaClO溶液加入少量的H2R溶液发生反应的离子方程式为___________________

(2)常温下pH＝3的HClO溶液浓度为C1，pH＝4的HClO溶液浓度为C2，则C1____10C2（填“＞”、“＜”或“＝”）

(3)常温下2mol/L的H2R溶液的pH约为_______________

(4)常温下0.1mol/L的NaHR溶液pH__________7（填“＞”、“＜”或“＝”），溶液中的阴阳离子的浓度由大到小的顺序为___________________________________________

(5)常温下，向10 mL 0.1 mol/LH2R溶液中滴加0.1 mol·L－1的KOH溶液V mL

①若混合后的溶液中离子浓度有如下关系：c(K＋)＝2c(R2-)＋c(HR-)，V______10（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②当混合后的溶液中离子浓度有如下关系：c(K＋) ＝ c(R2-)＋c(HR-)＋c(H2R)，则溶液中溶质为_____________，V______10（填“＞”、“＜”或“＝”）。

③当V＝30时，混合后的溶液中c(OH-)-c(H+)-c(HR-)-2c(H2R)=________mol/L。

Answer 1

【答案】ClO-+H2R=HClO+HR- ＞ 3 ＞ c(Na+)＞c(HR-)＞c(OH-)＞c(H+)＞c(R2-) ＜ KHR ＝ 0.025

【解析】

(1)酸的电离平衡常数H2R>HClO>HR-，则酸性H2R>HClO>HR-，所以可发生反应：NaClO+H2R=NaHR+HClO，反应的离子方程式是：ClO-+H2R=HClO+HR-；

(2)由于稀释使弱酸的电离程度增大，所以若常温下pH＝3的HClO溶液浓度为C1，pH＝4的HClO溶液浓度为C2，由于在pH=4时HClO的电离程度比pH=3时大，所以二者的浓度关系是C1>10C2；

(3) 多元弱酸溶液中的H+主要由第一步电离决定，常温下若H2R的浓度为2mol/L，根据Ka1=，假设c(H+)=x，x2÷(2-x)=5×10-7，解得x≈10-3mol/L，故溶液的pH约为3；

(4)常温下强酸弱碱盐NaHR的水解平衡常数Kh==(10-14÷5×10-7)=2×10-8>5.6×10-11，Kh>Ka2，水解作用大于电离作用，溶液显碱性，所以0.1mol/L的NaHR溶液pH>7；NaHR=Na+HR-，HR-在溶液中存在电离平衡，也存在水解平衡，由于水解作用大于电离作用，所以c(H2R)>c(R2-)，c(OH-)>c(H+)，但是HR-水解或电离程度是微弱的，主要以HR-的形式存在，而且溶液中还存在水电离作用，所以c(H+)>c(R2-)，因此溶液中各种微粒的浓度关系是：c(Na+)＞c(HR-)＞c(OH-)＞c(H+)＞c(R2-)；

(5) ①向10 mL 0.1 mol/LH2R溶液中滴加0.1 mol·L－1的KOH溶液V mL ，溶液中微粒关系是c(K＋)＝2c(R2-)＋c(HR-)，根据电荷守恒可得：c(H+)+c(K＋)＝2c(R2-)＋c(HR-)+c(OH-)，两式相减可得c(H+)= c(OH-)，溶液显中性，由于NaHR显碱性，说明n(H2R)>n(KOH)，故V<10mL；

②当混合后的溶液中离子浓度有如下关系：c(K＋)＝c(R2-)＋c(HR-)＋c(H2R)，说明在溶液中K、R元素的原子个数比为1:1，该物质的化学式为KHR；二者恰好反应产生酸式盐，则V=10mL；

③当V＝30mL时，发生反应：H2R+2KOH=K2R+2H2O，KOH过量，溶液为K2R、KOH的1：1的混合物。在K2R溶液中，根据质子守恒可得c(OH-)(水解)= c(H+)+c(HR-)+2c(H2R)，溶液中还存在KOH电离产生的OH-，其电离产生的OH-的浓度等于混合溶液中OH-总的浓度与水解产生的OH-浓度的差，即c(OH-)-c(H+)-c(HR-)-2c(H2R) =

(0.1mol/L×10mL)÷40mL=0.025mol/L。