Question

10．已知二元酸H₂A在水中存在以下电离：H₂A═H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-，试回答下列问题：
（1）NaHA溶液呈酸（填“酸”“碱”或“中”）性，理由是HA^-只电离，不发生水解     
（2）某温度下，向10mL、0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液V mL至中性，此时溶液中以下关系一定正确的是BD（填写字母）．
A．溶液pH=7      B．水的离子积K_w=c²（OH^-）
C．V=10           D．c（K⁺）＜c（Na
（3）常温下，pH=12的NaOH溶液100mL，要使它的pH为11．（体积变化忽略不计）
①如果加入pH=10的NaOH溶液，应加1000mL；
②如果加0.01mol/L HCl，应加81.8mL．

Answer 1

分析 （1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A为强碱弱酸盐；NaHA为酸式盐，H₂A第一步完全电离，所以HA^-只电离，不发生水解；
（2）A．根据温度确定pH；
B．中性溶液中c（OH^-）=c（H⁺）；
C．HA^-与 OH^-恰好反应时生成A^2-，溶液呈碱性，已知溶液为中性，说明NaHA溶液有剩余，故V＜10；
D．根据C选项的分析进行判断；
（3）①先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度，再根据c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）计算加入的氢氧化钠溶液体积；
②先计算混合溶液中氢氧根离子浓度，再根据c（OH^-）=$\frac{n（碱）-n（酸）}{n（碱）-n（酸）}$计算．

解答 解：（1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A为强碱弱酸盐；NaHA为酸式盐，H₂A第一步完全电离，所以HA^-只电离，不发生水解，HA^-电离生成氢离子，所以溶液显酸性；
故答案为：酸；HA^-只电离，不发生水解；
（2）A．由于温度不知道，故中性时溶液pH不能确定，故A错误；
B．中性c（OH^-）=c（H⁺），Kw=c（OH^-）c（H⁺）=K_W=c²（OH^-），故B正确；
C．HA^-与 OH^-恰好反应时生成A^2-，溶液呈碱性，已知溶液为中性，说明NaHA溶液有剩余，故V＜10，故C错误；
D．根据C选项判断，NaHA过量，所以c（K⁺）＜c（Na⁺），故D正确；
故答案为：BD；
（3）①pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L，pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.0001mol/L，
设加入pH=10的NaOH溶液体积是V₂，c₁V₁+c₂V₂=c₃（V₁+V₂）=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V₂=0.001mol/L（0.1+V₂），
解得：V₂=1L=1000mL，
故答案为：1000；
②盐酸的浓度是0.01mol/L，设加入盐酸的体积是V，c（OH^-）=$\frac{n（碱）-n（酸）}{n（碱）-n（酸）}$=$\frac{0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×VL}{（0.1+V）L}$=0.001mol/L，
解得：V=81.8mL，
故答案为：81.8．

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断及溶液pH的计算，题目难度中等，明确溶液pH的计算方法为解答关键，注意掌握弱电解质的电离平衡及其影响，试题侧重考查学生达到分析、理解能力及化学计算计算能力．