Question

7．已知常温下，HA的电离平衡常数K_a=6.25×10^-5，H₂CO₃的电离平衡常数K_a1=4.17×10^-7、K_a2=4.90×10 ^-11．在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA外，还需加压充入CO₂气体．下列说法不正确的是（不考虑饮料中其他成分）（　　）

• A． 相同物质的量浓度的NaA、HA混合溶液呈碱性
• B． 提高CO₂兖气压力，碳酸饮料中c （A^-）减小
• C． 当碳酸饮料的pH为5.0时，$\frac{c（HA）}{c（{A}^{-}）}$=0.16
• D． 碳酸饮料中各粒子的浓度关系为c（ H⁺）=c（ HCO₃^-）+2c（ CO₃^2-）+c（OH^-）-c（HA）

Answer 1

分析 A．NaA溶液中水解平衡常数和HA电离平衡常数比较判断水解程度和电离程度大小判断溶液酸碱性；
B．酸性增强，溶液中c（A^-）减小；
C．$\frac{c（HA）}{c（{A}^{-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{Ka}$计算；
D．根据质子守恒分析，c（H⁺）+c（HA）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）．

解答 解：A．NaA溶液中水解平衡，A^-+H₂O?HA+OH^-，平衡常数Kh=$\frac{c（HA）c（O{H}^{-}）}{c（HA）}$=$\frac{c（HA）c（O{H}^{-}）}{c（HA）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{Ka}$=$\frac{1{0}^{-14}}{6.25×1{0}^{-5}}$=1.6×10^-10＜K_a=6.25×10^-5 ，电离程度大，如显酸性，故A错误；
B．提高CO₂充气压力，溶液的酸性增强，溶液中c（A^-）减小，故B正确；
C．当pH为5.0时，饮料中$\frac{c（HA）}{c（{A}^{-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{Ka}$=$\frac{1{0}^{-5}}{6.25×1{0}^{-5}}$=0.16，故C正确；
D．碳酸饮料中碳酸电离的氢离子与水电离的氢离子之和等于溶液中氢离子与A^-结合的氢离子之和，即溶液中存在质子守恒：c（H⁺）+c（HA）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），则各种粒子的浓度关系为：c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）-c（HA），故D正确；
故选A．

点评 本题考查了溶液中离子浓度大小比较、电离常数的有关计算等，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，注意把握电离常数的计算方法．