Question

23.25℃时，向25mL0.1mol?L^-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol?L^-1 H₂B溶液，曲线如图所示，a＞12.5．回答下列问题：
（1）Na₂B溶液显______（填“酸性”，“中性”，或“碱性”）．理由是______（用离子方程式表示）．
（2）在0.1mol/L的Na₂B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是______．
A．c （B^2-）+c （HB^- ）+c （H₂B）=0.1mol/L
B．c （Na⁺）+c （OH^- ）=c （H⁺）+c （HB^-）
C．c （Na⁺）+c （H⁺ ）=c （OH^- ）+c （HB^-）+2c （B^2- ）
D．c （Na⁺）=2c （B^2- ）+2c （HB^- ）
（3）25℃时，试比较0.05mol/L NaHB溶液中c （B^2-） 与 c （HB^- ） 的大小并说明理由：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）25℃时，向25mL0.1mol?L^-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol?L^-1 H₂B溶液，当酸的体积为a时，a＞12.5，溶液呈中性，说明该酸是弱酸；Na₂B是强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性．
（2）根据物料守恒和电荷守恒确定各种离子浓度的关系．
（3）当酸、碱的物质的量相等时，酸和碱恰好反应生成NaHB，根据图象分析溶液中c （B^2-） 与 c （HB^- ） 的大小关系．
解答：解：（1）25℃时，向25mL0.1mol?L^-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol?L^-1 H₂B溶液，当酸的体积为a时，a＞12.5，溶液呈中性，酸的物质的量大于碱的物质的量，所以该酸是弱酸；Na₂B是强碱弱酸盐，水解而使溶液呈碱性，水解方程式为：B^2-+H₂O?HB^-+OH^-；HB^-+H₂O?H₂B+OH^-．
故答案为：碱性；  B^2-+H₂O?HB^-+OH^-；HB^-+H₂O?H₂B+OH^-．
（2）A．根据物料守恒知，含有B元素的微粒浓度之和为c （B^2-）+c （HB^- ）+c （H₂B）=0.1mol/L，故A正确．
B．根据物料守恒得：c（Na⁺）=2c （B^2-）+2c（HB^-）+2c（H₂B），根据质子守恒得：c（OH^-）=c（HB^-）+c（H⁺）+2c（H₂B），所以c（Na⁺）+c（OH^- ）=c（H⁺）+3c（HB^-）+2c （B^2-）+4c（H₂B），故B错误．
C．溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电荷相等，即c （Na⁺）+c （H⁺ ）=c （OH^- ）+c （HB^-）+2c （B^2- ），故C正确．
D．根据物料守恒知，钠离子和含有B元素的微粒浓度之和的比为2：1，所以c（Na⁺）=2c（B^2-）+2c（HB^-）+2
c （H₂B），故D错误．
故选AC．
（3）当酸、碱的物质的量相等时，酸和碱恰好反应生成NaHB，根据图象分析知，25℃时0.05mol/L NaHB溶液呈酸性，且pH=3，说明HB^-的电离程度（HB^-?B^2-+H⁺）大于其水解程度（HB^-+H₂O?H₂B+OH^-），故c（B^2-）＞c （H₂B）．
故答案为：25℃时0.05mol/LNaHB溶液呈酸性，且pH=3，说明HB^-的电离程度（HB^-?B^2-+H⁺）大于其水解程度（HB^-+H₂O?H₂B+OH^-），故c（B^2-）＞c（H₂B）．
点评：本题考查了混合溶液离子浓度大小的比较、盐溶液呈酸碱性的原因等知识点，根据物料守恒和电荷守恒来分析解答即可，难度不大．