Question

硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看做完全电离。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）在0.10 mol·L^－1的Na₂SO₄溶液中，下列离子浓度的关系正确的是________(填写编号)。

A．c(Na＋)＝c(SO42-)＋c(HSO4-)＋c(H2SO4)

B．c(OH－)＝c(HSO4-)＋c(H＋)

C．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO4-)＋2c(SO42-)

D．c(Na＋)＝2c(SO42-)＋2c(HSO4-)

（4）若25℃时，0.10 mol·L^－1的NaHSO₄溶液中c(SO₄^2-)＝0.029 mol·L ^－1，则0.10 mol·L^－1的H₂SO₄溶液中c(SO₄^2-)________0.029 mol·L^－1(填“＜”、“＞”或“＝”)，其理由是__________________________________________________________________。
（5）或25℃时，0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液的pH＝－lg 0.11，则0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液中c(SO₄^2-)＝________ mol·L^－1。

Answer 1

（1）弱碱性    SO₄^2-＋H₂OHSO₄^-＋OH^－
（2）Ba^2＋＋HSO₄^-=BaSO₄↓＋H^＋
（3）BCD
（4）＜　H₂SO₄=HSO₄^-＋H^＋，电离出的H^＋抑制HSO₄^-的电离
（5）0.01

（1）由题中信息可得，硫酸钠是弱酸强碱盐，易水解生成硫酸氢钠：Na₂SO₄＋H₂O??NaHSO₄＋NaOH，所以硫酸钠溶液呈弱碱性。（2）硫酸氢根离子部分电离，是弱酸根离子，硫酸与氯化钡反应的离子方程式为Ba^2＋＋HSO₄^-=BaSO₄↓＋H^＋。（3）A项，由题意知，硫酸钠溶液中存在的阳离子：Na^＋、H^＋，阴离子：SO₄^2-、OH^－、HSO₄^-，溶液中不存在H₂SO₄，A项错误；B项，物料守恒式为c(Na^＋)＝2c(SO₄^2-)＋2c(HSO₄^-)，电荷守恒式为c(Na^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(HSO₄^-)＋2c(SO₄^2-)，两式相减，得质子守恒式：c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(HSO₄^-)，B、C、D项正确。（4）硫酸氢钠溶液中存在：HSO₄^-H^＋＋SO₄^2-；硫酸溶液中存在：H₂SO₄=H^＋＋HSO₄^-，HSO₄^-H^＋＋SO₄^2-，硫酸第一步电离出来的H^＋对第二步电离有抑制作用，使平衡向左移动，故同浓度的硫酸溶液中c(SO₄^2-)小于硫酸氢钠溶液中的c(SO₄^2-)。
（5）0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液中c(H^＋)＝0.11 mol·L^－1，由于硫酸在水中第一步完全电离，第二步部分电离，所以c(SO₄^2-)＝0.01 mol·L^－1。