Question

14．已知二元酸H₂A在水中存在以下電離：H₂A═H⁺+HA^-，HA^-═H⁺+A^2-，回答下列問題：
（1）Na₂A溶液呈堿性，理由是A^2-+H₂O?HA^-+OH^-（用離子方程式表示）．
（2）NaHA溶液呈酸性，理由是HA^-只電離，不發(fā)生水解．
（3）0.1mol/L的NaHA溶液的PH=3，則Ka（HA^-）=10^-5．
（4）某溫度下，向10mL 0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液V mL至溶液中水的離子積常數(shù)Ka=c²（OH^-），此時(shí)溶液呈中性，V＜10 （填“＜”“＞”或“=”）c（K⁺）/c（Na⁺）＜1（填“＜”“＞”或“=”），溶液中電荷守恒等式為c（Na⁺）+c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）．

Answer 1

分析 （1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A為強(qiáng)堿弱酸鹽；
（2）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A為強(qiáng)堿弱酸鹽；NaHA為酸式鹽，H₂A第一步完全電離，所以HA^-只電離，不發(fā)生水解；
（3）HA^-═H⁺+A^2-，Ka=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$；
（4）Kw=c（OH^-）•c（H⁺）=K_W=c²（OH^-），中性溶液中存在c（OH^-）=c（H⁺），NaHA溶液顯酸性，某溫度下，向10mL 0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液V mL恰好反應(yīng)溶液顯堿性，若溶液為中性需要KOH的量少于NaHA，$\frac{c（{K}^{+}）}{c（N{a}^{+}）}$比值小于1，溶液中電荷守恒等式是陰陽離子間存在的電荷守恒．

解答 解：（1）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A為強(qiáng)堿弱酸鹽，A^2-水解顯堿性，水解離子反應(yīng)為A^2-+H₂O?HA^-+OH^-，
故答案為：堿；A^2-+H₂O?HA^-+OH^-；
（2）由HA^-?H⁺+A^2-可知，Na₂A為強(qiáng)堿弱酸鹽；NaHA為酸式鹽，H₂A第一步完全電離，所以HA^-只電離，不發(fā)生水解，HA^-電離生成氫離子，所以溶液顯酸性；
故答案為：酸；HA^-只電離，不發(fā)生水解；
（3）0.1mol/L的NaHA溶液的PH=3，HA^-═H⁺+A^2-，Ka=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1-1{0}^{-3}}$=10^-5，；
故答案為：10^-5；
（4）Kw=c（OH^-）c（H⁺）=K_W=c²（OH^-），c（OH^-）=c（H⁺），溶液呈中性，NaHA溶液顯酸性，某溫度下，向10mL 0.1mol/L NaHA溶液中加入0.1mol/L KOH溶液V mL，若恰好反應(yīng)溶液顯堿性，若溶液為中性，需要KOH的量少于NaHA，V＜10ml，所以$\frac{c（{K}^{+}）}{c（N{a}^{+}）}$比值小于1，此時(shí)溶液中存在的陽離子Na⁺、K⁺、H⁺，陰離子為：OH-、HA-、A^2-，溶液中存在電荷守恒c（Na⁺）+c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-），
故答案為：中；＜；＜；c（Na⁺）+c（K⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HA^-）+2c（A^2-）．

點(diǎn)評 本題考查了酸堿反應(yīng)后溶液酸堿性分析判斷、電離平衡常數(shù)計(jì)算、電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較、注意弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素等知識點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是交通工具，題目難度中等．