Question

磷酸（H₃PO₄）在水溶液中各种存在形式物质的量分数δ随pH的变化曲线如图：
（1）在Na₃PO₄溶液中，

c(Na+)

c(PO43-)

 

 3（填“＞”“=”“＜”），向Na₃PO₄溶液中滴入稀盐酸后，pH从10降低到5的过程中发生的主要反应的离子方程式为

 

．
（2）从图中推断NaH₂PO₄溶液中各种微粒浓度大小关系正确的是

 

．（填选项字母）
A、C（Na⁺）＞C（H₂PO₄^-）＞C（H⁺）＞C（HPO₄^2-）＞C（H₃PO₄）
B、C（Na⁺）＞C（H₂PO₄^-）＞C（OH^-）＞C（H₃PO₄）＞C（HPO₄^2-）
C、C（H⁺）+C（Na⁺）=C（OH^-）+C（H₂PO₄^-）+2C（HPO₄^2-）+3C（PO₄^3-）+C（H₃PO₄）
D、C（Na⁺）=C（H₂PO₄^-）+C（HPO₄^2-）+C（PO₄^3-）+C（H₃PO₄）
（3）假设25℃条件下测得0.1mol?L^-1的Na₃PO₄溶液的pH=12，近似计算出Na₃PO₄的第一步水解的水解常数Kh（写出计算过程，忽略Na₃PO₄的第二、第三步水解，结果保留两位有效数字）．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的应用,离子浓度大小的比较

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：（1）磷酸钠中钠离子不水解、磷酸根离子水解；向Na₃PO₄溶液中滴入稀盐酸后，pH从10降低到5的过程中HPO₄^2-浓度减小、H₂PO₄^- 浓度增大；
（2）NaH₂PO₄溶液钠离子不水解、H₂PO₄^- 水解和电离，溶液呈酸性，溶液中存在电荷守恒和物料守恒；
（3）Kh═

c(HPO42-)．c(OH-)

c(PO43-)

．

解答： 解：（1）磷酸钠中钠离子不水解、磷酸根离子水解，所以

c(Na+)

c(PO43-)

＞3；向Na₃PO₄溶液中滴入稀盐酸后，pH从10降低到5的过程中HPO₄^2-浓度减小、H₂PO₄^- 浓度增大，所以发生的反应为 HPO₄^2-+H⁺═H₂PO₄^-，
故答案为：＞；HPO₄^2-+H⁺═H₂PO₄^-；
（2）A、钠离子不水解，浓度最大，H₂PO₄^-电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，电离程度和水解程度都较小，所以溶液中存在C（Na⁺）＞C（H₂PO₄^-）＞C（H⁺）＞C（HPO₄^2-）＞C（H₃PO₄），故A正确；
B、H₂PO₄^-电离程度大于水解程度，所以C（HPO₄^2-）＞C（H₃PO₄），故B错误；
C、溶液中存在电荷守恒C（H⁺）+C（Na⁺）=C（OH^-）+C（H₂PO₄^-）+2C（HPO₄^2-）+3C（PO₄^3-），故C错误；
D、溶液中存在物料守恒C（Na⁺）=C（H₂PO₄^-）+C（HPO₄^2-）+C（PO₄^3-）+C（H₃PO₄），故D正确；
故选AD；
（3）PO₄^3-+H₂O?HPO₄^2-+OH^-
起始浓度（mol?L^-1）：0.1     0       0
变化浓度（mol?L^-1）：0.01   0.01     0.01
平衡浓度（mol?L^-1）：0.09   0.01     0.01   
Kh═

c(HPO42-)．c(OH-)

c(PO43-)

=

0.01×0.01

0.09

=1.1×10 ^-3mol?L^-1 ，
故答案为：1.1×10 ^-3mol?L^-1 ．

点评：本题考查了盐类水解，根据溶液中的溶质及其溶液酸碱性来分析解答，根据电荷守恒、物料守恒确定离子浓度大小，难点是水解平衡常数的计算，利用三段式法解答，题目难度中等．