Question

分析、归纳、探究是学习化学的重要方法和手段之一．下面就电解质A回答有关问题（假定以下都是室温时的溶液）．
（1）电解质A的化学式为Na_nB，测得浓度为c mol/L的A溶液的pH=a．
①当a=10时，A溶液呈碱性的原因是（用离子方式程式表示）

B^n-+H₂O?HB^（n-1）-+OH^-

．
②当a=10，n=1时，A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为

c（Na⁺）＞c（B^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

，c（OH^-）-c（HB）=

1×10^-10

 mol/L．
当a=11，n=2时，A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为

c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）

，当a=9，n=2时，NaHB的溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为

c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）

，当a=6，n=2时，NaHB溶液呈酸性的原因是（用离子方式程式表示）

HB^-+H₂O?B^2-+H₃O⁺

，NaHB的溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为

c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）

．
③当n=1、c=0.1，溶液中c（HB）：c（B^-）=1：99时，A溶液的pH为

11

（保留整数值）．
（2）已知难溶电解质A的化学式为X₂Y₃，测得其饱和溶液中X³⁺离子的浓度为c mol/L，则该难溶物X₂Y₃的溶度积常数为K_sp=

27

8

c⁵

．

Answer 1

分析：（1）①Na_nB溶液的pH=10，说明Na_nB为强碱弱酸盐，水解后溶液显示碱性，据此写出水解的离子方程式；
②根据溶液中的pH、电荷守恒、物料守恒、盐的水解原理进行分析、计算、比较离子浓度大小；
③根据c（HB）：c（B^-）=1：99计算出水解生成氢氧根离子的浓度，再根据水的离子积计算出溶液的pH；
（2）根据电解质A的化学式写出溶解平衡，根据溶度积常数表达式及题数中数据 计算出该难溶物X₂Y₃的溶度积常数为K_sp．

解答：解：（1）①Na_nB溶液的pH=10，Na_nB为强碱弱酸盐，在溶液中发生了水解：B^n-+H₂O?HB^（n-1）-+OH^-，
故答案为：B^n-+H₂O?HB^（n-1）-+OH^-；
②当a=10，n=1时，由于B^-离子水解，溶液酸性碱性，溶液中B^-离子浓度减小，所以A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（B^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；由电荷守恒可得：c（B^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），由物料守恒可知：c（Na⁺）=c（HB）+c（B^-），将钠离子浓度带入电荷守恒可得：c（B^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（HB）+c（B^-），c（OH^-）-c（HB）=c（H⁺）=1×10^-10；
当a=11，n=2时，A溶液为碱性溶液，氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液中中各种离子浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）；
当a=9，n=2时，NaHB的溶液中为碱性溶液，氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，各种离子浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）；
当a=6，n=2时，NaHB电离出氢离子，使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，离子方程式为：HB^-+H₂O?B^2-+H₃O⁺；NaHB溶液中各种离子浓度关系为：c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（B^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；1×10^-10；
c（Na⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）＞c（HB^-）＞c（H⁺）；
c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）；
HB^-+H₂O?B^2-+H₃O⁺； c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）；
③n=1、c=0.1，c（HB）：c（B^-）=1：99，参与水解的B^-离子为1%，水解生成氢氧根离子浓度为：0.1mol/L×1%=0.001mol/L，溶液的pH为11，
故答案为：11；
（2）X₂Y₃的溶解平衡为：X₂Y₃（s）?2X³⁺（aq）+3Y^2-（aq），X³⁺离子的浓度为c mol/L，Y^2-的浓度为

3

2

cmol/L，
K_sp=c²（X³⁺）×c³（3Y^2-）=c²×（

3

2

c）³=

27

8

c⁵，
故答案为：

27

8

c⁵．

点评：本题考查了溶液pH的简单计算、溶液中离子浓度大小比较、难溶电解质的溶解平衡等知识，题目难度较大，试题涉及的题量较多，知识点较广，注意掌握电荷守恒和物料守恒的应用，明确溶度积常数的含义及计算方法．