Question

14．已知二元酸H₂A在水中存在以下电离：H₂A═H⁺+HA^-，HA^-═H⁺+A^2-，回答下列问题：
（1）Na₂A溶液呈碱性，理由是A^2-+H₂O?HA^-+OH^-（用离子方程式表示）．
（2）NaHA溶液呈酸性，理由是HA^-只电离，不发生水解．
（3）0.1mol/L的NaHA溶液的PH=3，则Ka（HA^-）=10^-5．
（4）某温度下，向10mL 0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液V mL至溶液中水的离子积常数Ka=c²（OH^-），此时溶液呈中性，V＜10 （填“＜”“＞”或“=”）c（K⁺）/c（Na⁺）＜1（填“＜”“＞”或“=”），溶液中电荷守恒等式为c（Na⁺）+c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）．

Answer 1

分析 （1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A为强碱弱酸盐；
（2）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A为强碱弱酸盐；NaHA为酸式盐，H₂A第一步完全电离，所以HA^-只电离，不发生水解；
（3）HA^-═H⁺+A^2-，Ka=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$；
（4）Kw=c（OH^-）•c（H⁺）=K_W=c²（OH^-），中性溶液中存在c（OH^-）=c（H⁺），NaHA溶液显酸性，某温度下，向10mL 0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液V mL恰好反应溶液显碱性，若溶液为中性需要KOH的量少于NaHA，$\frac{c（{K}^{+}）}{c（N{a}^{+}）}$比值小于1，溶液中电荷守恒等式是阴阳离子间存在的电荷守恒．

解答 解：（1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A为强碱弱酸盐，A^2-水解显碱性，水解离子反应为A^2-+H₂O?HA^-+OH^-，
故答案为：碱；A^2-+H₂O?HA^-+OH^-；
（2）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A为强碱弱酸盐；NaHA为酸式盐，H₂A第一步完全电离，所以HA^-只电离，不发生水解，HA^-电离生成氢离子，所以溶液显酸性；
故答案为：酸；HA^-只电离，不发生水解；
（3）0.1mol/L的NaHA溶液的PH=3，HA^-═H⁺+A^2-，Ka=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1-1{0}^{-3}}$=10^-5，；
故答案为：10^-5；
（4）Kw=c（OH^-）c（H⁺）=K_W=c²（OH^-），c（OH^-）=c（H⁺），溶液呈中性，NaHA溶液显酸性，某温度下，向10mL 0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液V mL，若恰好反应溶液显碱性，若溶液为中性，需要KOH的量少于NaHA，V＜10ml，所以$\frac{c（{K}^{+}）}{c（N{a}^{+}）}$比值小于1，此时溶液中存在的阳离子Na⁺、K⁺、H⁺，阴离子为：OH-、HA-、A^2-，溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-），
故答案为：中；＜；＜；c（Na⁺）+c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）．

点评 本题考查了酸碱反应后溶液酸碱性分析判断、电离平衡常数计算、电解质溶液中离子浓度大小比较、注意弱电解质电离平衡的影响因素等知识点，掌握基础是交通工具，题目难度中等．