Question

某二元酸的化学式为H₂A，常温下该酸在水溶液中的电离为：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．请回答下列问题：
（1）Na₂A的水溶液呈

 

（填“弱酸性”、“中性”、“弱碱性”），若用pH试纸去测定某溶液pH，简述操作

 

．
（2）写出NaHA的水溶液中溶质的电离常数表达式：Ka=

 

．
（3）若25℃时，0.10mol/L的NaHA溶液中c（A^2-）=0.029mol/L，则0.10mol/L的H₂A溶液中c（A^2-）

 

0.029mol/L（填“＜”、“＞”、“=”），其理由是

 

．
（4）若25℃时，0.10mol/L^-1H₂A溶液中的pH=-1g 0.11，则0.10mol?L^-1的H₂A溶液中c（A^2-）=

 

．
（5）在0.10mol/L的Na₂A溶液中，下列离子浓度关系不正确的是

 

（填编号）．
A．c（Na⁺）=c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）
B．c（OH^-）=c（HA^-）+c（H⁺）
C．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）
D．c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-）

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的原理

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）根据H₂A电离方程式可知，该酸为弱酸，则其盐溶液呈碱性；根据检验溶液的PH的操作分析；
（2）NaHA的水溶液中HA^-?H⁺+A^2-，据此写出电离常数表达式；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，电离出0.1mol/LH⁺，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；
（4）（5））H₂A的第一步电离是完全电离，第二步电离是不完全电离，溶液中c（A^2-）等于第二步电离的氢离子浓度；
（5）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）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A为强碱弱酸盐，A^2-水解溶液显碱性；取一段pH试纸放在玻璃片上，把待测液滴在pH试纸上（或用玻璃棒蘸取待测液，与pH试纸接触），然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照，便可知道溶液的pH；
故答案为：碱性；A^2-+H₂O?HA^-+OH^-；取一段pH试纸放在玻璃片上，把待测液滴在pH试纸上（或用玻璃棒蘸取待测液，与pH试纸接触），然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照，便可知道溶液的pH；
（2）NaHA的水溶液中HA^-?H⁺+A^2-，则其电离常数表达式Ka=

[H+][A2-]

[HA-]

；
故答案为：

[H+][A2-]

[HA-]

；
（3）0.1mol?L^-1H₂A溶液，H₂A═H⁺+HA^-，电离出0.1mol/LH⁺，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，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：＜；H₂A第一步电离生成的H⁺抑制了HA^-的电离；
（4）H₂A的第一步电离是完全电离，第二步电离是不完全电离，第二步电离的氢离子浓度等于c（A^2-），0.10mol?L^-1 H₂A溶液中第一步电离得到的氢离子浓度为0.1mol/L，因为溶液的pH=-lg0.11，所以第二步电离的氢离子浓度为0.01mol/L，溶液中c（A^2-）等于第二步电离的氢离子浓度，则0.10mol?L^-1的H₂A溶液中c（A^2-）=0.010mol/L，
故答案为：0.010mol?L^-1；
（5）已知H₂A在水中的电离方程式是：H₂A═H⁺+HA^- HA^-?H⁺+A^2-，HA^-只电离不水解，
A、0.1mol/L的Na₂A溶液中，弱离子会水解，c（A^2-）+c（HA^-）=0.1mol?L^-1，故A错误；
B、在溶液中，根据质子守恒得：c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-），故B正确；
C、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C正确；
D、根据B、C可以得出c（Na⁺）=2c（A^2-）+2c（HA^-），故D正确；
故答案为：A．

点评：本题考查盐类水解及离子浓度大小的比较，明确习题中的信息是解答本题的关键，注意二元酸的两步电离特点，题目难度中等