Question

11．常温下用0.2mol•L^-1 HA溶液与0.2mol•L^-1 NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-），则
（1）该溶液显碱性（填“酸”、“碱”或“中”），原因是A^-+H₂O?HA+OH^-   （用离子方程式表示）
（2）混合溶液中c（HA）+c（A^-）=0.1mol•L^-1（填“＞”、“＜”或“=”，下 同）
（3）如果取0.2mol•L^-1HA溶液与0.1mol•L^-1NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，则HA的电离程度大于NaA的水解程度．
（4）某二元酸（化学式用H₂A表示）在水中的电离方程式是：H₂A=H⁺+HA^-    HA^-?H⁺+A^2-
回答下列问题：
①Na₂A溶液显碱性（填“酸性”，“中性”，或“碱性”）．理由是A ^2-+H₂O?HA^-+OH^-（用离子方程式表示）
②在0.1mol•L^-1的Na₂A溶液中，下列微粒浓度关系式正确的是BCD
A．c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）=0.1mol•L^-1
B．c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-）
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）
D．c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-）
③已知0.1mol•L^-1NaHA溶液的pH=2，则0.1mol•L^-1 H₂A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是＜0.11mol•L^-1（填“＜”，“＞”，或“=”）．

Answer 1

分析 常温下用0.2mol•L^-1 HA溶液与0.2mol•L^-1 NaOH溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成NaA，测得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-），说明A^-水解导致c（Na⁺）＞c（A^-），则HA是弱酸；
（1）测得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-），根据电荷守恒判断溶液中c（H⁺）、c（OH^-）相对大小，从而确定混合溶液酸碱性；
（2）任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒计算；
（3）如果取0.2mol/L HA溶液与 0.1mol/L NaOH 溶液等体积混合，则溶液中的溶质是NaA和HA，且二者的物质的量浓度相等，测得混合溶液的pH＜7，说明酸的电离程度大于酸根离子的水解程度；
（4）①该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离，Na₂A中阴离子水解导致溶液呈碱性；
②A．该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离，所以溶液中不存在H₂A；
B．溶液中存在质子守恒；
C．任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒判断；
D．溶液中存在物料守恒，根据物料守恒判断；
③根据电离方程式知，HA^-只电离不水解，0.1mol•L^-1NaHA溶液的pH=2，则HA^-电离出氢离子浓度为0.01mol/L，H₂A第一步电离出的氢离子抑制第二步电离．

解答 解：常温下用0.2mol•L^-1 HA溶液与0.2mol•L^-1 NaOH溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成NaA，测得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-），说明A^-水解导致c（Na⁺）＞c（A^-），则HA是弱酸；
（1）测得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-），根据电荷守恒得溶液中c（H⁺）＜c（OH^-），溶液呈碱性，是因为A^-水解导致溶液呈碱性，水解方程式为A^-+H₂O?HA+OH^-，
故答案为：碱；A^-+H₂O?HA+OH^-；
（2）二者等体积混合后溶液体积增大一倍，则浓度降为原来的一半，任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒得c（HA）+c（A^-）=0.1mol•L^-1，
故答案为：=；
（3）如果取0.2mol/L HA溶液与 0.1mol/L NaOH 溶液等体积混合，则溶液中的溶质是等物质的量浓度的NaA和HA，测得混合溶液的pH＜7，混合溶液呈酸性，说明酸的电离程度大于酸根离子的水解程度，故答案为：大于；
（4）①该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离，Na₂A中阴离子水解导致溶液呈碱性，水解离子方程式为A ^2-+H₂O?HA^-+OH^-，
故答案为：碱性；A^2-+H₂O?HA^-+OH^-；
②A．该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离，所以溶液中不存在H₂A，存在物料守恒为c（A^2-）+c（HA^-）=0.1mol•L^-1，故错误；
B．根据质子守恒得c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-），故正确；
C．根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-），故正确；
D．根据物料守恒得c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-），故正确；
故选BCD；
③根据电离方程式知，HA^-只电离不水解，0.1mol•L^-1NaHA溶液的pH=2，则HA^-电离出氢离子浓度为0.01mol/L，H₂A第一步完全电离生成0.1mol/L的氢离子，第一步电离出的氢离子抑制第二步电离，所以第二步电离出的氢离子浓度小于0.01mol/L，则H₂A溶液中氢离子的物质的量浓度应小于0.11mol/L，
故答案为：＜．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断、弱电解质的电离及盐类水解等知识点，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，明确弱电解质电离特点是解本题关键，注意（4）题中二元酸第一步、第二步电离区别，注意该二元酸溶液中不存在H₂A，为易错点．