Question

硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离是不完全的，其电离情况为：
H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-；HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，K_a=1.2×10^-2．据此回答下列问题：
（1）NaHSO₄溶液呈

 

（填“酸性”、“中性”或“碱性”），原因是

 

（用相应的化学用语表示）．
（2）Na₂SO₄溶液呈

 

（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”），原因是

 

（用相应的化学用语表示）．在该溶液中存在的离子有Na⁺、HSO₄^-、SO₄^2-、OH^-、H⁺，按物质的量浓度从大到小的顺序排列这些离子

 

．
（3）0.1mol/L的H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）≈

 

．

Answer 1

考点：盐类水解的原理,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：

分析：（1）第一步完全电离，NaHSO₄溶液中HSO₄^-不水解只电离，溶液显酸性；
（2）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^-；
（3）依据平衡常数近似计算得到溶液中电离生成的氢离子浓度，结合第一步完全电离得到氢离子浓度计算溶液中硫酸根离子浓度；

解答： 解：（1）第一步完全电离，NaHSO₄溶液中HSO₄^-不水解只电离，溶液显酸性，电离方程式为HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-；
故答案为：酸性，HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-；
（2）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，在该溶液中存在的离子有Na⁺、HSO₄^-、SO₄^2-、OH^-、H⁺，按物质的量浓度从大到小的顺序Na⁺＞SO₄^2-＞OH^-＞HSO₄^-＞H⁺
故答案为：弱碱性；SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；Na⁺＞SO₄^2-＞OH^-＞HSO₄^-＞H⁺；
（3）若25℃时，0.10mol?L^-1H₂SO₄溶液中，溶液中电离出的氢离子浓度c（H⁺）≈

1.2×10-2

=0.11mol/L则溶液中共有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：本题考查了电解质溶液中电离分析，离子浓度大小比较，注意硫酸第一步完全电离，第二步存在电离平衡的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等