Question

17．某二元酸H₂A在水中的电离方程式是H₂A═H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．回答下列问题：
（1）Na₂A溶液显碱性（填“酸性”、“中性”或“碱性”），理由是H₂O+A^2-?HA^-+OH^-（用离子方程式或必要的文字说明）．
（2）常温下，已知0.1mol•L^-1NaHA溶液pH=2，则0.1mol•L^-1H₂A溶液中氢离子的物质的量浓度可能小于0.11mol•L^-1（填“大于”、“等于”或“小于”），理由是H₂A第一步电离产生的H⁺，抑制了HA^-的电离．
（3）0.1mol•L^-1NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）
（4）Na₂A溶液中，下列表述正确的是AD
A．cNa⁺+cH⁺=cHA^-+2cA^2-+cOH^-    B．cNa⁺=2（ cHA^-+cA^2-+cH₂A）
C．cOH^-=cHA^-+cH⁺+2cH₂A            D．cOH^-=cHA^-+cH⁺．

Answer 1

分析 H₂A在水中的电离方程式：H₂A═H⁺+HA^-；HA^-?H⁺+A^2-，其第一步完全电离，第二部电离可逆，HA^-只电离不水解，
（1）强碱弱酸盐中阴离子水解导致溶液显示碱性，根据水解方程式的书写方法来回答；
（2）0.1mol•L^-1H₂A溶液，H₂A?H⁺+HA^-，电离出H⁺小于0.1mol/L，0.1mol•L^-1NaHA溶液的pH=2，则由HA^-?H⁺+A^2-可知，电离出0.01mol/LH⁺，但第一步电离生成的H⁺抑制了HA^-的电离；
（3）NaHA溶液显酸性，存在HA^-?H⁺+A^2-，则c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），结合水的电离分析；
（4）根据溶液中的电荷守恒、物料守恒以及质子守恒来回答；

解答 解：（1）根据H₂A的电离是分步电离可以知道H₂A是弱酸，所以Na₂A溶液显碱性，水解原理是：H₂O+A^2-?HA^-+OH^-，
故答案为：碱性；H₂O+A^2-?HA^-+OH^-；
（2）因为0.1mol•L^-1NaHA溶液的pH=2，则由HA^-?H⁺+A^2-可知，电离出0.01mol/LH⁺；而0.1mol•L^-1H₂A溶液，H₂A=H⁺+HA^-，电离出H⁺0.1mol/L和HA^-0.1mol/L，但第一步电离生成的H⁺抑制了HA^-的电离，所以溶液中氢离子的物质的量浓度小于0.1mol/L+0.01mol/L，
故答案为：小于；H₂A第一步电离产生的H⁺，抑制了HA^-的电离；
（3）NaHA溶液显酸性，存在HA^-?H⁺+A^2-，则c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-），结合水的电离H₂O?H⁺+OH^-，同时有部分A^2-发生水解，使c（A^2-）减小，所以c（H⁺）＞c（A^2-），即NaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）．
（4）0.1mol•L^-1的Na₂A溶液中，A^2-能够水解生成HA^-，HA^-不水解，
A、0.1mol/L的Na₂A溶液中，存在电荷守恒：c（ Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-），故A正确；
B、溶液中存在物料守恒c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-），故B错误；
C、HA^-不水解质子守恒：c（OH^-）=c（H⁺）+c（ HA^-），故C错误；
D、根据质子守恒：c（OH^-）=c（H⁺）+c（ HA^-），故D正确；
故答案为：AD．

点评 本题考查学生盐的水解规律以及离子浓度之间的守恒关系等方面的知识，注意所学知识的灵活应用，题目难度中等．