Question

5．已知某浓度的硫酸在水中的电离方程式：
H₂SO₄═H⁺+HSO₄^-，HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-．
（1）Na₂SO₄溶液显碱性（填“酸性”“碱性”或“中性”），理由是（用离子方程式表示）SO₄^2-+H₂O?HSO₄^-+OH^-．
（2）在25℃时0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.029mol•L^-1，则25℃时，0.1mol•L^-1 H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）小于 0.029mol•L^-1（填“大于”，“小于”或“等于”），理由是H₂SO₄一级电离出H⁺，对HSO₄^-电离起抑制作用，而NaHSO₄中不存在抑制．
（3）在0.1mol•L^-1 Na₂SO₄溶液中，下列粒子浓度关系正确的是AD．
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-）
B．2c（Na⁺）=c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）
C．c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
D．c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）=0.1mol•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-，Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）硫酸第一步电离出的氢离子抑制第二步电离；
（3）硫酸氢离子水解导致溶液呈碱性，溶液中存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒判断．

解答 解：（1）根据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：碱性；SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）硫酸第一步电离出的氢离子抑制第二步电离，所以0.10mol•L^-1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）＜0.129mol•L^-1，故答案为：小于；H₂SO₄一级电离出H⁺，对HSO₄^-电离起抑制作用，而NaHSO₄中不存在抑制；
（3）A．溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-），故A正确
B．硫酸根离子只发生一步水解，溶液中存在物料守恒，根据物料守恒得c（Na⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（HSO₄^-），故B错误；
C．硫酸根离子水解导致溶液呈碱性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），根据物料守恒得c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），硫酸根离子水解程度较小，所以离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故C错误；
D．根据物料守恒得c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）=0.1mol•L^-1，故D正确；
故选AD．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断及弱电解质电离、盐类水解等知识点，侧重考查学生分析能力，把握硫酸电离特点是解本题关键，注意硫酸第一步完全电离、第二步部分电离，所以硫酸根离子只有一步水解，为易错题．