Question

10．常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na⁺、A^2-、HA^-、H⁺、OH^-，存在的分子有H₂O、H₂A．根据题意回答下列问题：
（1）写出酸H₂A的电离方程式H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-．
（2）若溶液M由10mL 2mol•L^-1NaHA溶液与10mL 2mol•L^-1NaOH溶液混合而得，则溶液M的pH＞7 （填“＞”、“＜”或“=”），溶液中离子浓度由大到小顺序为c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（HA^-）＞c（H⁺）．（溶液混合时体积变化忽略）．
（3）已知难溶电解质M_mA_n在水溶液中存在溶解平衡，该难容电解质的溶解平衡表达式为MmAn（s）?mMⁿ⁺（aq）+nA^m-（aq），其溶度积表达式为K_sp=c^m（Mⁿ⁺）•cⁿ（A^m-）．已知某温度下难溶电解质硫酸银在水溶液中K_sp=1.08×10^-16，把1克硫酸银投入20毫升水中，充分溶解后，溶液中C（Ag⁺）=3×10^-5．
（4）25℃时，a mol/L 氨水和0.01mol/L盐酸等体积混合充分反应后，C（NH₄⁺）═C（Cl^-），求氨水的电离常数K=$\frac{0.005×1.0×1{0}^{-7}}{a-0.005}$mol/L．

Answer 1

分析 （1）某水溶液M中存在的分子有H₂O、H₂A，则H₂A为弱酸；
（2）等体积混合生成Na₂A，水解显碱性，离子水解以第一步为主；
（3）难溶电解质M_mA_n在水溶液中存在溶解平衡，MmAn（s）?mMⁿ⁺（aq）+nA^m-（aq），难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示．即：[Mⁿ⁺]^m•[A^m-]ⁿ=Ksp，判断在20克水中加入1克硫酸银固体，溶液饱和，据硫酸银的Ksp计算银离子浓度；
（4）氨水和盐酸的混合溶液中只有4种离子，据电荷守恒可知溶液显中性，则c（OH^-）=1.0×10^-7，c（NH₄⁺）═c（Cl^-）=0.005mol/L，c（NH₃•H₂O）=（a-0.005）mol/L，据此分析．

解答 解：（1）溶液中存在的分子有H₂O、H₂A，则H₂A为弱酸，其电离方程式为：H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-，
故答案为：H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-；
（2）10mL 2mol•L^-1NaHA溶液与10mL 2mol•L^-1NaOH溶液混合生成Na₂A，水解显碱性，pH＞7，离子水解以第一步为主，则离子浓度关系为c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（HA^-）＞c（H⁺），
故答案为：＞；c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（HA^-）＞c（H⁺）；
（3）难溶电解质M_mA_n在水溶液中存在溶解平衡，MmAn（s）?mMⁿ⁺（aq）+nA^m-（aq），难溶电解质M_mA_n在水溶液中存在溶解平衡：其溶度积常数表达式为K_sp=c^m（Mⁿ⁺）•cⁿ（A^m-）；已知某温度下难溶电解质硫酸银在水溶液中K_sp=1.08×10^-16，即每100克水仅溶解0.836克硫酸银，在20mL水中加入1克硫酸银固体，为饱和溶液，有[Ag⁺]²×[SO₄^2-]=1.08×10^-16，设[SO₄^2-]为x，则有4x³=1.08×10^-16，x=3×10^-5，
故答案为：MmAn（s）?mMⁿ⁺（aq）+nA^m-（aq）；K_sp=c^m（Mⁿ⁺）•cⁿ（A^m-）；3×10^-5；
（4）氨水的电离常数K=$\frac{[N{{H}_{4}}^{+}]•[O{H}^{-}]}{[N{H}_{3}•{H}_{2}O]}$=$\frac{0.005×1.0×1{0}^{-7}}{a-0.005}$mol/L，故答案为：$\frac{0.005×1.0×1{0}^{-7}}{a-0.005}$mol/L．

点评 本题考查了弱电解质的电离方程式书写、离子浓度大小比较、沉淀的溶解平衡以及关于溶度积的计算、弱电解质电离平衡常数的计算，题目难度不大．