Question

6．已知硫酸在水中的电离方程式是：H₂SO₄═H⁺+HSO₄^-HSO₄^-?H++SO₄^2-，回答下列问题：
（1）Na₂SO₄溶液显碱性 （填“酸性”，“中性”或“碱性”）．理由是（用离子方程式表示）SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-．
（2）在0.1mol•L^-1的Na₂SO₄溶液中，下列微粒浓度关系正确的有BCD．
A．c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）+c（H₂SO₄）=0.1mol•L^-1
B．c（OH^-）=c（H⁺）+c（HSO^4-）
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-）
D．c（Na⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（HSO₄^-）
（3）如果25℃时，0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.029mol•L^-1，则0.1mol•L^-1H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）＜0.029mol•L^-1（填“＜”，“＞”或“=”）．
（4）0.1mol•L-1NaHSO₄溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是：c（Na⁺）＞c（HSO₄^-）＞c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）．
（5）如果25℃时，0.10mol•L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lg 0.11，则25℃时，0.10mol•L^-1的H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.01mol/L．

Answer 1

分析 （1）硫酸的第一步电离是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步电离并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-．Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，溶液呈碱性；
（2）A．溶液中没有H₂SO₄分子；
B．根据质子守恒分析；
C．根据溶液中的电荷守恒分析；
D．根据Na原子与S原子之间的关系分析；
（3）依据硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，结合平衡移动分析判断；
（4）0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.029mol•L^-1，则c（HSO₄^-）＞c（SO₄^2-），溶液显酸性；
（5）依据氢离子浓度对硫酸氢根离子的电离平衡影响分析判断．

解答 解：（1）根据硫酸的第一步电离是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步电离并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，则Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，溶液呈弱碱性，
故答案为：碱性；SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）A．溶液中没有H₂SO₄分子，c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）=0.1mol•L^-1，故A错误；
B．溶液中存在质子守恒，即c（OH^-）=c（H⁺）+c（HSO^4-），故B正确；
C．溶液中存在电荷守恒，即阴离子的负电荷总数等于正电荷总数，则c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-），故C正确；
D．c（Na）=2c（S），根据S在溶液中存在形式可知：c（Na⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（HSO₄^-），故D正确；
故答案为：BCD；
（3）25℃时，0.10mol•L^-1的NaHSO₄溶液中c（ SO₄^2-）=0.029mol•L^-1，则0.10mol•L^-1的H₂SO₄溶液中氢离子浓度比硫酸氢钠溶液中大，对硫酸氢根离子电离平衡起到抑制作用，c（ SO₄^2-）＜0.029mol•L^-1；
故答案为：＜；
（4）0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.029mol•L^-1，则c（HSO₄^-）＞c（SO₄^2-），溶液显酸性，所以溶液中离子浓度大小关系为：c（Na⁺）＞c（HSO₄^-）＞c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（HSO₄^-）＞c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）；
（5）若25℃时，0.10mol•L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lgO.11，C（H⁺）=0.11mol/L；依据：①H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，②HSO₄^-?H⁺+S0₄^2-．①电离出的氢离子浓度为0.10mol/L；所以②电离出的氢离子浓度为0.11mol/L-0.1．mol/L=0.01mol/L；则0.10mol•L^-1的H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.01mol/L；
故答案为：0.01mol/L．

点评 本题考查电解质的电离和离子方程式的书写，溶液中电荷守恒应用，物料守恒的应用，题目难度中等，本题注意把握题意，突破硫酸为二元强酸的思维，从题目实际出发，加强自学能力的培养．