Question

18．化学上为了方便，常将电离平衡常数的负对数称为pK_a，即pK_a=-lgK_a，亚硫酸和碳酸的pKa数据如下：

物质	H2SO3	HSO3-	H2CO3	HCO3-
PKa	1.9	7.2	6.4	10.3

（1）0.01mol/L NaHSO₃溶液的pH=b_l，0.01mol/L NaHCO₃溶液的pH=b₂，b₁＜b₂（选填“＜”、“＞”、“=”）．
（2）向10mL 0.01mol/L的H₂SO₃溶液中，滴加0.0lmol/L KOH溶液V（mL）．
①当V=10mL时，溶液中存在：c（K⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），则c（H⁺）＞c（OH^-）（选填“＜”、“＞”、“=”）．
②当V=a mL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），该溶液呈中性（选填“酸”、“中”、“碱”）．当V=b mL时，溶液中离子浓度有如下关系：c（K⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^--）+c（H₂SO₃），该溶液呈酸性（选填“酸”、“中”、“碱”），则a＞b（选填“＜”、“＞”、“=”）．

Answer 1

分析 （1）根据pKa越小，电离平衡常数Ka越大，则对应酸的酸性就强，利用酸越弱则强碱弱酸盐的水解程度越大来分析；
（2）①V=10mL，溶液中的溶质为NaHSO₃，由c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），可知HSO₃^-的电离大于其水解来分析；
②V=a mL时由c（K⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），则c（H⁺）=c（OH^-）；V=b mL时，c（K⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），即溶液中的溶质为KHSO₃，溶液显酸性．

解答 解：（1）由pKa数据可知，亚硫酸的pKa小于碳酸，则酸性比碳酸的强，相同浓度的NaHSO₃溶液比NaHCO₃溶液中酸根离子的水解程度弱，则NaHSO₃溶液的pH小，即b_l＜b₂，故答案为：＜；
（2）①V=10mL，溶液中的溶质为NaHSO₃，由c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），可知HSO₃^-的电离大于其水解，电离生成氢离子，水解生成氢氧根离子，即c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案为：＞；
②V=a mL时，由c（K⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），由电荷守恒可知，则c（H⁺）=c（OH^-），所以溶液显中性；V=b mL时，c（K⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），即溶液中的溶质为KHSO₃，溶液显酸性，则向10mL0.01mol•L^-1的H₂SO₃溶液中，滴加0.0l mol•L^-1KOH溶液，由酸性变为中性时碱的体积在变大，即a＞b，
故答案为：中；酸；＞．

点评 本题考查溶液中的电离及离子的浓度关系，题目难度中等，学生应学会利用信息中的数据来分析是解答本题的关键，然后注重结合电荷守恒等知识来解答即可．