Question

常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na⁺、A^2-、HA^-、H⁺、OH^-，存在的分子有H₂O、H₂A．根据题意回答下列问题：
（1）写出酸H₂A的电离方程式

H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-

．
（2）若溶液M由10mL 2mol?L^-1NaHA溶液与2mol?L^-1NaOH溶液等体积混合而得，则溶液M的pH

＞

7（填“＞”、“＜”或“=”），溶液中离子浓度由大到小顺序为

c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（HA^-）＞c（H⁺）

．已知K_sp（BaA）=1.8×10^-10，向该混合溶液中加入10mL 1mol?L^-1BaCl₂溶液，混合后溶液中的Ba²⁺浓度为

5.4×10^-10

 mol?L^-1．
（3）若溶液M由下列三种情况：①0.01mol?L^-1的H₂A溶液；②0.01mol?L^-1的NaHA溶液；③0.02mol?L^-1的HCl与0.04mol?L^-1的NaHA溶液等体积混合液，则三种情况的溶液中H₂A分子浓度最大的为

③

；pH由大到小的顺序为

②＞③＞①

．

Answer 1

分析：（1）由于溶液存在H₂A，说明H₂A是二元弱酸；
（2）当NaHA与NaOH等物质的量反应后生成Na₂A，共0.02mol，由于A^2-水解使得溶液显碱性，pH＞7，根据溶液呈碱性判断离子浓度；由反应式Ba²⁺+A^2-=BaA↓可得：沉淀后A^2-过量0.01mol，溶液中c（A^2-）=

0.01mol

30×10-3L

=

1

3

mol?L^-1，根据BaA的K_sp可得c（Ba²⁺）；
（3）3种溶液溶质分别是H₂A、NaHA、H₂A与NaHA的混合物，它们的浓度分别相等，由于HA^-的存在会抑制H₂A的电离，判断故c（H₂A）大小．

解答：解：（1）由于溶液存在H₂A，说明H₂A是二元弱酸，其电离方程式：H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-；故答案为：H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-；
（2）当NaHA与NaOH等物质的量反应后生成Na₂A，共0.02mol，由于A^2-水解使得溶液显碱性，PH＞7，可得溶液中离子浓度的大小顺序为c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（HA^-）＞c（H⁺）；
由反应式Ba²⁺+A^2-=BaA↓可得：沉淀后A^2-过量0.01mol，溶液中c（A^2-）=

0.01mol

30×10-3L

=

1

3

mol?L^-1，根据BaA的K_sp=c（Ba²⁺）?c（A^2-）可得c（Ba²⁺）=

Ksp

c(A2-)

=

1.8×10-10

1 3

=5.4×10^-10 mol?L^-1；
故答案为：＞；c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（HA^-）＞c（H⁺）；5.4×10^-10；
（3）3种溶液溶质分别是H₂A、NaHA、H₂A与NaHA的混合物，它们的浓度分别相等，由于HA^-的存在会抑制H₂A的电离，故c（H₂A）最大的③，最小的是②；由于H₂A的存在会抑制HA^-的水解，故pH最大的是②，最小的是①；所以pH由大到小的顺序为②＞③＞①，
故答案为：③；②＞③＞①．

点评：本题考查学生弱电解质的电离平衡，盐的水解规律以及离子浓度之间的守恒关系等方面的知识，注意所学知识的灵活应用，难度不大．