Question

6．（Ⅰ）室温下，将某一元酸HA（甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸）和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示：

实验 编号	HA的物质的量 浓度（mol/L）	NaOH的物质的 量浓度（mol/L）	混合后 溶液的pH
甲	0.1	0.1	pH=a
乙	0.12	0.1	pH=7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH=10

（1）从甲组情况分析，如何判断HA是强酸还是弱酸？a=7时，HA是强酸；a＞7时，HA是弱酸 
（2）乙组混合溶液中c（A^-）和c（Na⁺）的大小关系是C
A．前者大  B．后者大
C．二者相等  D．无法判断
（3）从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（4）分析丁组实验数据，写出该混合溶液中下列算式的精确结果（列式）：
c（Na⁺）-c（A^-）=10^-4-10^-10mol/L．
（Ⅱ）某二元酸（化学式用H₂B表示）在水中的电离方程式是：
H₂B═H⁺+HB^-　  HB^-?H⁺+B^2-
回答下列问题：
（5）在0.1mol/L的Na₂B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是AC．
A．c（B^2-）+c（HB^-）=0.1mol/L
B．c（B^2-）+c（HB^-）+c（H₂B）=0.1mol/L
C．c（OH^-）=c（H⁺）+c（HB^-）
D．c（Na⁺）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（HB^-）
（ III）已知：25℃时，K_sp（BaSO₄）=1×10^-10，K_sp（BaCO₃）=1×10^-9．
（6）医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO₄作内服造影剂．胃酸酸性很强（pH约为1），但服用大量BaSO₄仍然是安全的，BaSO₄不溶于酸的原因是（用溶解平衡原理解释）对于平衡BaSO₄（s）?Ba²⁺（aq）+SO₄^2-（aq），H⁺不能减少Ba²⁺或SO₄^2-的浓度，平衡不能向溶解方向移动．
万一误服了少量BaCO₃，应尽快用大量0.5mol/L Na₂SO₄溶液给患者洗胃，如果忽略洗胃过程中Na₂SO₄溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba²⁺浓度仅为2×10^-10mol/L．

Answer 1

分析 （I）（1）等物质的量混合时，二者恰好反应生成盐，根据溶液的pH判断酸性强弱；
（2）任何溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒判断；
（3）混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA，pH＞7说明A^-的水解大于HA的电离，结合电荷守恒判断；
（4）由电荷守恒关系式变形得c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺）；
（II）（5）根据二元酸的电离方程式知，B^2-只发生第一步水解，结合电荷守恒和物料守恒分析解答；
（Ⅲ）（6）从影响难溶电解质的溶解平衡的角度分析，结合溶度积计算．

解答 解：（1）若HA是强酸，恰好与NaOH溶液反应生成强酸强碱盐，pH=7；若HA是弱酸，生成的NaA水解显碱性，pH＞7，故答案为：a=7时，HA是强酸；a＞7时，HA是弱酸；
（2）混合溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），由于pH=7，则c（Na⁺）=c（A^-），
故答案为：C；
（3）混合溶液的溶质为等物质的量的HA和NaA，pH＞7说明A^-的水解大于HA的电离，所以离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）由电荷守恒关系式变形得c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺）=（10^-4-10^-10）mol•L^-1，
故答案为：10^-4-10^-10；
（5）在Na₂B中存在水解平衡：B^2-+H₂O=HB^-+OH^-，HB^-不会进一步水解，所以溶液中没有H₂B分子，
A．根据物料守恒得c（B^2-）+c（HB^-）=0.1mol•L^-1，故A正确；
B．HB^-不会进一步水解，所以溶液中没有H₂B分子，故B错误；
C．根据质子守恒得c（OH^-）=c（H⁺）+c（HB^-），故C正确；
D．根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HB^-）+2c（B^2-），故D错误；
故答案为：AC；
（6）由平衡BaSO₄（s）?Ba²⁺（aq）+SO₄^2-（aq）可知，H⁺不能减少Ba²⁺或SO₄^2-的浓度，平衡不能向溶解方向移动，c（SO₄^2-）=0.5mol/L，则由c（Ba²⁺）×c（SO₄^2-）=1×10^-10，可知c（Ba²⁺）=2×10^-10mol/L，
故答案为：对于平衡BaSO₄（s）?Ba²⁺（aq）+SO₄^2-（aq），H⁺不能减少Ba²⁺或SO₄^2-的浓度，平衡不能向溶解方向移动；2×10^-10．

点评 本题考查了弱电解质的电离、离子浓度大小的比较，明确弱电解质电离特点结合物料守恒、电荷守恒和质子守恒来分析解答解答，注意（5）中HB^-不水解，为易错点．