Question

硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离．但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，其电离情况为：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-
请据此回答下列有关问题：
（1）Na₂SO₄溶液呈

 

（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”），其理由是

 

（用离子方程式表示）．
（2）H₂SO₄溶液与BaCl₂溶液反应的离子方程式为

 

．
（3）写出NaHSO₄溶液中溶质电离常数（Ka）的表达式

 

．
（4）如果25℃时，0.10mol?L^-1 H₂SO₄溶液的pH=-lg0.11，则0.10mol?L^-1的H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=

 

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）硫酸的第一步电离是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步电离并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，则Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）根据硫酸溶液中存在HSO₄^-离子书写离子方程式；
（3）根据HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-书写电离平衡常数；
（4）依据氢离子浓度对硫酸氢根离子的电离平衡影响计算．

解答：解：（1）硫酸的第一步电离是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步电离并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，则Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，溶液呈弱碱性，
故答案为：弱碱性；SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）硫酸溶液中存在HSO₄^-离子，难电离，硫酸与氯化钡溶液反应的离子方程式为HSO₄^-+Ba²⁺=BaSO₄↓+H⁺，故答案为：HSO₄^-+Ba²⁺=BaSO₄↓+H⁺；
（3）NaHSO₄溶液中存在硫酸氢根离子的电离平衡：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，其Ka=

c(H+)?c(SO42-)

c(HSO4-)

，故答案为：

c(H+)?c(SO42-)

c(HSO4-)

；
（4）若25℃时，0.10mol?L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lgO.11，则C（H⁺）=0.11mol/L，
依据：①H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，②HSO₄^-?H⁺+S0₄^2-．①电离出的氢离子浓度为0.10mol/L；所以②电离出的氢离子浓度为0.11mol/L-0.1．mol/L=0.01mol/L，
则0.10mol?L^-1的H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.01mol/L，
故答案为：0.01mol/L．

点评：本题考查电解质的电离，侧重于学生的分析能力和自学能力的考查，为高频考点，题目难度中等，本题注意把握题意，突破硫酸为二元强酸的固定思维．