Question

二元酸H₂A的电离反应如下：

H₂AHA^-+H⁺  K₁=4.50×10^-7  HA^-A^2-+H⁺  K₂=4.70×10^-11

用0.300 mol·L^-1盐酸滴定含有Na₂A和NaHA的一份20.00 mL的溶液，滴定进程用玻璃电极pH计跟踪，滴定曲线上的三个点对应的数据如下：

加入的盐酸/mL	1.00	10.00	28.00
pH	10.33	8.34	6.35

(1)加入1.00 mL盐酸时首先与HCl反应的溶质是________，含A的产物是__________。

(2)(1)中生成的含A的产物有____________ mol。

(3)写出(1)中生成的产物与溶剂反应的离子方程式：____________________________。

(4)当pH=8.34时反应混合物有两种溶质，而pH=6.35时反应混合物只有一种含钠化合物溶质，试计算起始溶液中存在的Na₂A和NaHA的物质的量浓度(忽略溶质的水解与电离，写出计算过程)。

Answer 1

(1)A^2-(或Na₂A)  HA^-(或NaHA)  (2)3×10^-4

(3)HA^-+H₂OH₂A+OH^-

(4)解：当pH=8.34时反应混合物有两种溶质，则溶液中有NaCl和NaHA；

反应为：

                 A^2-          +           H⁺                              HA^-

              1 mol                    1 mol                               1 mol

3.00×10^-3 mol   0.300 mol·L^-1×10.00×10^-3 L    3.00×10^-3 mol

c(Na₂A)=3.00×10^-3 mol/20.00×10^-3 L=0.150 mol·L^-1

pH=6.35时反应混合物只有一种含钠化合物溶质，则溶液中有NaCl和H₂A；

反应为：

             HA^-        +              H⁺                                           H₂A

           1 mol                     1 mol                                             1 mol

5.40×10^-3 mol   0.300 mol·L^-1×(28.00-10.00)×10^-3 L    5.40×10^-3 mol

c(NaHA)=(5.40×10^-3-3.00×10^-3) mol/20.00×10^-3 L=0.120 mol·L^-1

解析：本题考查多元弱酸的钠盐与盐酸的反应。涉及反应的先后顺序、盐类的水解以及溶液混合物中溶质的计算等知识。第(1)问，HCl应先与Na₂A反应，因为若先与NaHA反应，则生成的H₂A还会继续与Na₂A反应；第(2)问反应的方程式为Na₂A+HClNaHA+NaCl，则消耗盐酸的量即为生成NaHA的量，为0.300 mol·L^-1×1 mL×10^-3 L·mL^-1=3×10^-4 mol；第(3)问是考查HA^-水解方程式的书写，要注意用可逆符号连接；第(4)问可根据表格中的数据以及生成产物时的要求进行计算。