Question

16．已知H₂B在水溶液中存在以下电离，请回答以下问题：
一级电离：H₂B?H⁺+HB^-，二级电离：HB^-?H⁺+B^2-
（1）NaHB溶液无法确定（填“呈酸性”、“呈碱性”或“无法确定”）．
（2）某温度下，在0.1mol•L^-1的NaHB溶液中，以下关系一定不正确的是CD
A．c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14            B．pH＞1
C．c（OH^-）=2c（H₂B）+c（HB^-）+c（H⁺）    D．c（Na⁺）=0.1mol•L^-1≥c（B^2-）
（3）某温度下，FeB（s）?Fe²⁺（aq）+B^2-（aq）的平衡常数表达式为K=c（Fe²⁺）•c（B^2-）
K_SP=c（Fe²⁺）•c（B^2-），FeB在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．下列说法错误的是CD
A．a点对应的K_SP等于b点对应的K_SP
B．d点无沉淀生成
C．可以通过升温实现由c点变到a点
D．此温度下，K_SP=4×10^-18

（4）若B^2-为S^2-，则Na₂S中各项关系一定正确的是ABC
A、c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）      B、c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HS^-）+2c（S^2-）+c（OH^-）
C、c（Na⁺）=2c（HS^-）+2c（S^2-）+2c（H₂S）    D、c（OH^-）=c（H⁺）+c（HS^-）
（5）若0.1mol•L^-1的H₂B溶液在常温下的pH=3，c（B^2-）=1×10^-6mol•L^-1，则H₂B的一级电离的Ka₁为10^-5 Na₂B的Kh10^-9．

Answer 1

分析 （1）HB^-在水溶液中存在电离平衡和水解平衡两种，电离时显酸性，水解时显碱性；
（2）A．根据水的离子积与温度的关系判断；
B．根据盐类的水解判断；
C．根据溶液中氢氧根离子的来源判断C；
D．根据盐类的水解判断；
（3）根据电离方程式书写，固体不能写入平衡常数表达式；
A．根据溶度积与温度的关系判断；
B．根据Q_C与K_SP的关系判断；
C．根据外界条件对溶度积的影响判断；
D．根据K_SP与FeB溶解度的关系判断；
（4）Na₂S是强碱弱酸盐，硫离子水解导致溶液呈碱性，且硫离子第一步水解程度远远大于第二步水解程度，该溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒判断离子浓度大小；
（5）若0.1mol•L^-1的H₂B溶液中，一级电离：H₂B?H⁺+HB^-，二级电离：HB^-?H⁺+B^2-，根据Ka₁=$\frac{c（H{B}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}B）}$计算；Na₂B的K_h=$\frac{K{a}_{1}}{{K}_{W}}$．

解答 解：（1）HB^-在水溶液中存在电离平衡和水解平衡两种，以电离为主时，溶液显酸性，以水解为主时，溶液显碱性，所以无法确定NaHB溶液的酸碱性，
故答案为：无法确定；
（2）A．水的离子积常数与温度有关，与溶液的酸碱性、浓度无关，所以A可能正确，故A不选；
B．此溶液是强碱弱酸盐，水解溶液呈碱性，pH值可能＞7，所以B可能正确，故B不选；
C．电荷守恒得c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+2c（B^2-）+c（HB^-），物料守恒得c（Na⁺）=c（H₂B）+c（B^2-）+2c（HB^-），所以得c（H⁺）+c（H₂B）=c（OH^-）+c（B^2-），即C（OH^-）=C（H₂B）+C（H⁺）-c（B^2-），故C选；
D．由于弱离子的水解，所以C（HB^-）＜0.1mol/L，故D选；
故答案为：CD；
（3）某温度下，FeB（s）?Fe²⁺（aq）+B^2-（aq）的平衡常数表达式为K=c（Fe²⁺）•c（B^2-）；
A．在沉淀溶解平衡曲线上的点表示的Ksp相等，点对应的K_SP等于b点对应的K_SP，故A正确；
B．在d点，还未达到FeB的Ksp，则不会生成沉淀，故B正确；
C．Ksp受温度影响，升温时，Ksp会发生变化，则通过升温不可能由c点变到a点，故C错误；
D．此温度下，KSP=c（Fe ²⁺ ）•c（B ^2- ）=2×10^-9×10^-9=2×10^-18，故D错误；
故答案为：CD；
（4）A．Na₂S是强碱弱酸盐，硫离子水解导致溶液呈碱性，且硫离子第一步水解程度远远大于第二步水解程度，硫离子两步水解和水电离都生成氢氧根离子，硫离子第一步水解生成硫氢根离子，所以该溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-），故A正确；
B．该物质溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（S^2-）+c（HS^-）+c（OH^-），故B正确；
C．根据物料守恒得c（Na⁺）=2c（S^2-）+2c（H₂S）+2c（HS^-），故C正确；
D．根据物料守恒得c（Na⁺）=2c（S^2-）+2c（H₂S）+2c（HS^-），根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（S^2-）+c（HS^-）+c（OH^-），所以得c（OH^-）=c（HS^-）+c（H⁺）+2c（H₂S），故D错误；
故答案为：ABC；
（5）若0.1mol•L^-1的H₂B溶液中，一级电离：H₂B?H⁺+HB^-，二级电离：HB^-?H⁺+B^2-，Ka₁=$\frac{c（H{B}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}B）}$=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1}$=10^-5；Na₂B的K_h=$\frac{K{a}_{1}}{{K}_{W}}$=$\frac{1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}$=10^-9；
故答案为：10^-5；10^-9．

点评 本题考查的是弱电解质的电离平衡及难溶电解质的溶解平衡，题目难度中等，考查学生分析图象及结合图象分析问题、解决问题的能力，能正确分析图象是解决（3）题的关键．