Question

12．某二元酸（H₂A）在水中的电离方程式为H₂A═H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-（25℃时K_a=1.0×10^-2），下列说法正确的是（　　）

• A． 在0.1mol•L^-1的Na₂A溶液中，c（A^2-）+c（HA^-）+2c（Na⁺）=0.5mol•L^-1
• B． 在0.1mol•L^-1的H₂A溶液中，c（H⁺）＞0.12mol•L^-1
• C． 将同浓度（0.1mol•L^-1）的NaHA和Na₂A溶液等体积混合，混合溶液可能呈碱性
• D． 0.1mol•L^-1的NaHA溶液中离子浓度为c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）

Answer 1

分析 A．任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒判断；
B．题中HA^-?H⁺+A^2-（Ka₂=1.0×10^-2），电离平衡常数较大，同浓度（0.1mol•L^-1）的NaHA和Na₂A溶液等体积混合，其pH应小于7；
C．二元酸（H₂A）在水中的电离方程式为：H₂A=H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-（Ka₂=1.0×10^-2），第一步完全电离，第二步部分电离，根据平衡常数计算溶液的c（H⁺）；
D．HA^-只能电离不能水解，溶液呈酸性，氢氧根离子浓度较小，则c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）；

解答 解：A．二元酸（H₂A）在水中的电离方程式为：H₂A=H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-（Ka₂=1.0×10^-2），可知第一步完全电离，第二步部分电离，则在0.1mol•L^-1的Na₂A溶液中，存在HA^-和A^2-离子，且c（A^2-）+c（HA^-）=0.1mol•L^-1，又c（Na⁺）=0.2mol•L^-1，所以c（A^2-）+c（HA^-）+c（Na⁺）=0.3mol•L^-1，故A错误；
B．二元酸（H₂A）在水中的电离方程式为：H₂A=H⁺+HA^-，HA^-=H⁺+A^2-（Ka₂=1.0×10^-2），第一步完全电离，第二步部分电离，设电离的HA^-为x，则有：$\frac{（0.1+x）•x}{0.1-x}$=1.0×10^-2，解得：x=0.0084．所以在0.1mol•L^-1的H₂A溶液中，c（H⁺）=0.1mol/L+0.0084mol/L=0.1084mol/L＜0.12mol•L^-1，故B错误；
C．由Ka₂=1.0×10^-2知，HA^-的电离度为10%，在温度不变时，同浓度（0.1mol•L^-1）的NaHA和Na₂A溶液等体积混合，溶液中的c（H⁺）近似为0.01mol/L，变化不大，溶液仍呈酸性，溶液的pH小于7，呈酸性，故C错误；
D．0.1 mol•L^-1的NaHA溶液中，HA^-只能电离不能水解，则溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-），溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺））＞c（HA^-）＞c（H⁺＞c（A^2-）＞c（OH^-），故D正确；
故选D．

点评 本题考查离子浓度大小比较，题目难度中等，正确分析电离平衡特点为解答关键，注意掌握弱电解质的电离平衡及其影响，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．