Question

某二元酸的化學式為H₂A，常溫下該酸在水溶液中的電離為：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．請回答下列問題：
（1）Na₂A的水溶液呈

 

（填“弱酸性”、“中性”、“弱堿性”），若用pH試紙去測定某溶液pH，簡述操作

 

．
（2）寫出NaHA的水溶液中溶質(zhì)的電離常數(shù)表達式：Ka=

 

．
（3）若25℃時，0.10mol/L的NaHA溶液中c（A^2-）=0.029mol/L，則0.10mol/L的H₂A溶液中c（A^2-）

 

0.029mol/L（填“＜”、“＞”、“=”），其理由是

 

．
（4）若25℃時，0.10mol/L^-1H₂A溶液中的pH=-1g 0.11，則0.10mol?L^-1的H₂A溶液中c（A^2-）=

 

．
（5）在0.10mol/L的Na₂A溶液中，下列離子濃度關系不正確的是

 

（填編號）．
A．c（Na⁺）=c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）
B．c（OH^-）=c（HA^-）+c（H⁺）
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）
D．c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-）

Answer 1

考點：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的原理

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）根據(jù)H₂A電離方程式可知，該酸為弱酸，則其鹽溶液呈堿性；根據(jù)檢驗溶液的PH的操作分析；
（2）NaHA的水溶液中HA^-?H⁺+A^2-，據(jù)此寫出電離常數(shù)表達式；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，電離出0.1mol/LH⁺，0.1mol?L^-1NaHA溶液的pH=2，則由HA^-?H⁺+A^2-可知，電離出0.01mol/LH⁺，但第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離；
（4）（5））H₂A的第一步電離是完全電離，第二步電離是不完全電離，溶液中c（A^2-）等于第二步電離的氫離子濃度；
（5）根據(jù)溶液中的電荷守恒、物料守恒以及質(zhì)子守恒來回答．

解答： 解：（1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A為強堿弱酸鹽，A^2-水解溶液顯堿性；取一段pH試紙放在玻璃片上，把待測液滴在pH試紙上（或用玻璃棒蘸取待測液，與pH試紙接觸），然后把試紙顯示的顏色跟標準比色卡對照，便可知道溶液的pH；
故答案為：堿性；A^2-+H₂O?HA^-+OH^-；取一段pH試紙放在玻璃片上，把待測液滴在pH試紙上（或用玻璃棒蘸取待測液，與pH試紙接觸），然后把試紙顯示的顏色跟標準比色卡對照，便可知道溶液的pH；
（2）NaHA的水溶液中HA^-?H⁺+A^2-，則其電離常數(shù)表達式Ka=

[H+][A2-]

[HA-]

；
故答案為：

[H+][A2-]

[HA-]

；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，電離出0.1mol/LH⁺，0.1mol?L^-1NaHA溶液的pH=2，則由HA^-?H⁺+A^2-可知，電離出0.01mol/LH⁺，但第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離，所以溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度小于0.1mol/L+0.01mol/L，
故答案為：＜；H₂A第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離；
（4）H₂A的第一步電離是完全電離，第二步電離是不完全電離，第二步電離的氫離子濃度等于c（A^2-），0.10mol?L^-1 H₂A溶液中第一步電離得到的氫離子濃度為0.1mol/L，因為溶液的pH=-lg0.11，所以第二步電離的氫離子濃度為0.01mol/L，溶液中c（A^2-）等于第二步電離的氫離子濃度，則0.10mol?L^-1的H₂A溶液中c（A^2-）=0.010mol/L，
故答案為：0.010mol?L^-1；
（5）已知H₂A在水中的電離方程式是：H₂A═H⁺+HA^- HA^-?H⁺+A^2-，HA^-只電離不水解，
A、0.1mol/L的Na₂A溶液中，弱離子會水解，c（A^2-）+c（HA^-）=0.1mol?L^-1，故A錯誤；
B、在溶液中，根據(jù)質(zhì)子守恒得：c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-），故B正確；
C、0.1mol/L的Na₂A溶液中，存在電荷守恒：c（ Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-），故C正確；
D、根據(jù)B、C可以得出c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-），故D正確；
故答案為：A．

點評：本題考查鹽類水解及離子濃度大小的比較，明確習題中的信息是解答本題的關鍵，注意二元酸的兩步電離特點，題目難度中等