Question

【題目】已知二元酸H2X易溶于水

（1）常溫下，向0.1mol/L的酸式鹽NaHX的溶液中滴入幾滴紫色石蕊試液，溶液變成紅色。

①若測(cè)得此溶液的pH=1，則NaHX溶于水時(shí)的電離方程式為__________

②若NaHX溶液中能檢測(cè)到H2X分子，則溶液中c(X2-)__________（填>、<或=）c(H2X)，c(X2-)+c(HX-)+c(H2X)=__________mol/L

（2）常溫下，0.1mol/LNaHX溶液中存在的離子有Na+、X2-、HX-、H+、OH-，存在的分子只有H2O，且c(H+)=0.01mol/L

①該溶液中c(HX-)+c(X2-)=__________mol/L

②常溫下，0.1mol/LH2X溶液中c(H+)________（填>、<或=）0.11mol/L

（3）若NaHX溶液中檢測(cè)不到H2X分子但可檢測(cè)到HX-，則溶液中c(H+)-c(OH-)________（填>、<或=）c(X2-)，若HX-的電離平衡常數(shù)K=2.5×10-6，則0.4mol/L的NaHX溶液的pH約為__________

（4）常溫下向20mL 0.05mol/L某稀酸H2X溶液中滴入0.1mol/L氨水，溶液中由水電離出來(lái)的氫離子濃度隨滴入氨水體積變化如圖，下列分析正確的是________（填字母代號(hào)）

A.NaHX溶液可能為酸性，也可能為堿性

B.A、B、C三點(diǎn)溶液的pH是逐漸減小，D、E、F三點(diǎn)溶液的pH是逐漸增大

C.E點(diǎn)溶液中離子濃度大小關(guān)系：c(NH4+)>c(X2-)>c(OH-)>c(H+)

D.F點(diǎn)溶液：c(NH4+)=2c(X2-)

（5）已知某混合溶液中含有4molNa2X、2molNa2CO3和1molNaHCO3。往溶液中通入4molCO2氣體，充分反應(yīng)后氣體全部被吸收，反應(yīng)后Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量分別為________，________（不考慮弱酸根離子的電離及水解）

Answer 1

【答案】NaHX = H+ + X2- + Na+ > 0.1 0.1 < = 3 D 0mol 7mol

【解析】

（1）若測(cè)得此溶液的pH=1，則鹽NaHX溶于水時(shí)電離出鈉離子、酸根離子和氫離子；若NaHX溶液中能檢測(cè)到H2X分子,則說(shuō)明HX-可以水解；

（2）溶液不存在H2X，根據(jù)物料守恒分析；由于溶液不存在H2X，說(shuō)明H2X的第一步電離是完全電離，第二步部分電離，第一步電離中H+對(duì)第二步的電離產(chǎn)生了抑制；

（3）NaHX溶液中檢測(cè)不到H2X分子，但能檢測(cè)到HX-，說(shuō)明HX-只電離不水解而使溶液呈酸性，由電荷守恒計(jì)算，再由電離常數(shù)計(jì)算氫離子濃度；

（4）由A點(diǎn)水電離出氫離子濃度為10-13mol/L可知A點(diǎn)溶液中氫氧根離子濃度為10-13mol/L，結(jié)合c（H+）=計(jì)算酸溶液中c（H+）；隨著氨水的加入，溶液的酸性減弱、堿性逐漸增強(qiáng)，溶液的pH增大；E溶液顯示酸性，根據(jù)鹽的水解原理來(lái)比較離子濃度；根據(jù)電荷守恒結(jié)合溶液呈中性分析解答；

（5）某混合溶液中含有4mol Na2X、2mol Na2CO3和1mol NaHCO3，Na2X、NaHCO3能共存，說(shuō)明HX-的酸性強(qiáng)于碳酸氫根離子，往溶液中通入4mol CO2氣體，充分反應(yīng)后，氣體全部被吸收，說(shuō)明HX-的酸性弱于碳酸，即溶液中除了發(fā)生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，還發(fā)生反應(yīng)Na2X+CO2+H2O=NaHX+NaHCO3，根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算。

（1）①若測(cè)得此溶液的pH=1，說(shuō)明該鹽溶于水完全電離，生成鈉離子、酸根離子和氫離子，所以其電離方程式為：NaHX=Na++H++X2-，故答案為：NaHX=Na++H++X2-；

②若NaHX溶液中能檢測(cè)到H2X分子，說(shuō)明是H2X是弱酸，HX-可以部分水解生成H2X，而NaHX完全電離生成Na+、H+、X2-，所以c(X2-) >c(H2X)；根據(jù)物料守恒，c(X2-)+c(HX-)+c(H2X)=0.1mol/L；故答案為：NaHX = H+ + X2- + Na+； >；

（2）①溶液不存在H2X，由物料守恒可知，0.1molL-1NaXB溶液中c（HX-）+c（X2-）=0.1mol/L；故答案為：0.1；

②由于溶液中只存在的分子為H2O，說(shuō)明H2X為中強(qiáng)酸，電離方程式為H2X=H++HX-﹑HX-H++X2-；由物料守恒可知c（HX-）+c（X2-）=c（Na+）=0.1mol/L；0.1molL-1NaHX溶液c（H+）=0.01molL-1，則有HX-的電離度是10%，H2X的第一步電離為完全電離，第二步為部分電離，且第一步電離中H+對(duì)第二步的電離產(chǎn)生了抑制，故H2X溶液c（H+）＜0.11molL-1；故答案為：＜；

（3）NaHX溶液中檢測(cè)不到H2X分子，但能檢測(cè)到HX-，說(shuō)明HX-只電離不水解，溶液中電荷守恒等式為：c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+ c(HX-)+2c(X2-)，物料守恒等式為：c(Na+)= c(HX-)+c(X2-)，兩者合并得到等式：c(H+)= c(OH-)+c(X2-)，則c(H+)-c(OH-) =c(X2-)；HX-的電離平衡常數(shù)K===2.5×10-6，計(jì)算出c(H+)10-3 mol/L，pH約為3，故答案為：=；3；

（4）A、酸溶液中水電離出氫離子濃度c（H+）等于溶液中氫氧根離子濃度c（OH-），即c（OH-）═10-13mol/L，則酸溶液中c（H+）==mol/L=0.1mol=2×0.05molL-1，所以酸H2X為二元強(qiáng)酸，即NaHX溶液顯酸性，故A錯(cuò)誤；

B、隨著氨水的加入，溶液的酸性減弱，溶液的pH增大，所以A、B、C三點(diǎn)溶液的pH是逐漸增大的，D點(diǎn)恰好反應(yīng)完全，隨著氨水的加入，溶液的堿性逐漸增強(qiáng)，D、E、F三點(diǎn)溶液的pH是逐漸增大，故B錯(cuò)誤；

C、E溶液顯示酸性，硫酸銨和氨水的混合物，得到的溶液中銨根離子的水解程度較強(qiáng)，所以c（NH4+）＞c（X2-）＞c（H+）＞c（OH-），故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)電荷守恒：c（H+）+c（NH4+）═2c（X2-）+c（OH-），而溶液呈中性c（OH-）═c（H+），所以c（NH4+）═2c（X2-），故D正確。

答案選D。

（5）某混合溶液中含有4mol Na2X、2mol Na2CO3和1mol NaHCO3，Na2X、NaHCO3能共存，說(shuō)明HX-的酸性強(qiáng)于碳酸氫根離子，往溶液中通入4mol CO2氣體，充分反應(yīng)后，氣體全部被吸收，說(shuō)明HX-的酸性弱于碳酸，根據(jù)反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，可知2mol Na2CO3能生成4molNaHCO3同時(shí)消耗二氧碳2molCO2，還有2molCO2發(fā)生反應(yīng)Na2X+CO2+H2O=NaHX+NaHCO3，生成2molNaHCO3，所以溶液中沒(méi)有Na2CO3，NaHCO3為7 mol，故答案為：0mol；7mol。