Question

18．常温下0.1mol/L的H₂A溶液中H₂A、HA^-、A^2-三者中所占物质的量分数（分数系数）随pH变化的关系如图所示．下列表述不正确的是（　　）

• A． H₂A?2H⁺+A^2- K=10^-5.4
• B． 在0.1mo/LNaHA溶液中，各离子浓度大小关系为：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）
• C． 已知25℃时HF的K_a=10^-3.45，将少量H₂A的溶液加入足量的NaF溶液中，发生的反应为：H₂A+F^-═HF+HA^-
• D． 将等物质的量的NaHA、Na₂A溶于水中，所得溶液pH恰好为4.2

Answer 1

分析 由图象可知，pH=1.2时，溶液中存在H₂A、HA^-，且二者浓度相等，说明H₂A部分电离，电离方程式为H₂A?H⁺+HA^-，则K₁=$\frac{c（{H}^{+}）c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.2，
pH=4.2时，HA^-、A^2-浓度相等，且二者浓度相等，电离方程式为HA^-?H⁺+A^2-，则K₂=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-4.2，以此解答该题．

解答 解：由图象可知，pH=1.2时，溶液中存在H₂A、HA^-，且二者浓度相等，说明H₂A部分电离，电离方程式为H₂A?H⁺+HA^-，则K₁=$\frac{c（{H}^{+}）c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.2，
pH=4.2时，HA^-、A^2-浓度相等，且二者浓度相等，电离方程式为HA^-?H⁺+A^2-，则K₂=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-4.2，
A．H₂A部分电离，电离方程式为H₂A?H⁺+HA^-，故A错误；
B．pH=4.2时，HA^-、A^2-浓度相等，溶液呈酸性，说明HA^-电离程度大于HA^-水解程度，则在0.1mo/LNaHA溶液中，各离子浓度大小关系为：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺），因还存在水的电离，则c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-），故B正确；
C．已知25℃时HF的K_a=10^-3.45，由以上信息可知K₁=$\frac{c（{H}^{+}）c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.2，K₂=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-4.2，则酸性H₂A＞HF＞HA^-，则将少量H₂A的溶液加入足量的NaF溶液中，发生的反应为：H₂A+F^-═HF+HA^-，故C正确；
D．将等物质的量的NaHA、Na₂A溶于水中，HA^-、A^2-浓度相等，K₂=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-4.2，则c（H⁺）=10^-4.2mol/L，pH为4.2，故D正确．
故选A．

点评 本题考查了离子浓度大小比较，为高频考点，侧重学生的分析、计算能力的考查，明确图象中曲线变化的含义为解答关键，根据图象掌握平衡常数的应用为解答该题的关键，难度中等．