Question

4．常溫下，將某一元酸HA（甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸）和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的物質的量濃度和混合溶液的pH如表所示：

實驗 編號	HA的物質的量 濃度（mol•L-1）	NaOH的物質的量 濃度（mol•L-1）	混合后溶 液的pH
甲	0.1	0.1	pH=a
乙	0.12	0.1	pH=7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH=10

（1）從甲組情況分析，從a值如何大小判斷HA是強酸還是弱酸？a=7時，HA是強酸；a＞7時，HA是弱酸．
（2）乙組混合溶液中c（A^-）和c（Na⁺）的大小關系是C．
A．前者大          B．后者大          C．二者相等           D．無法判斷
（3）從丙組實驗結果分析，該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）分析丁組實驗數據，寫出該混合溶液中下列算式的精確結果（列式）：
c（Na⁺）-c（A^-）=10^-4-10^-10 mol•L^-1．
（5）某二元酸（化學式用H₂B表示）在水中的電離方程式是：H₂B═H⁺+HB^-
HB^-?H⁺+B^2-．
在0.1mol•L^-1的Na₂B溶液中，下列粒子濃度關系式正確的是AC．
A．c（B^2-）+c（HB^-）=0.1mol•L^-1
B．c（B^2-）+c（HB^-）+c（H₂B）=0.1mol•L^-1
C．c（OH^-）=c （H⁺）+c（HB^-）
D．c（Na⁺）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（HB^-）

Answer 1

分析 （1）等物質的量混合時，二者恰好反應生成鹽，根據溶液的pH判斷酸性強弱；
（2）任何溶液中都存在電荷守恒，根據電荷守恒判斷；
（3）混合溶液的溶質為等物質的量的HA和NaA，pH＞7說明A^-的水解大于HA的電離，結合電荷守恒判斷；
（4）由電荷守恒關系式變形得c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺）；
（5）根據二元酸的電離方程式知，B^2-只發生第一步水解，結合電荷守恒和物料守恒分析解答．

解答 解：（1）若HA是強酸，恰好與NaOH溶液反應生成強酸強堿鹽，pH=7；若HA是弱酸，生成的NaA水解顯堿性，pH＞7，
故答案為：a=7時，HA是強酸；a＞7時，HA是弱酸；
（2）混合溶液中存在電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），由于pH=7，則c（Na⁺）=c（A^-），
故答案為：C；
（3）混合溶液的溶質為等物質的量的HA和NaA，pH＞7說明A^-的水解大于HA的電離，所以離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）由電荷守恒關系式變形得c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺）=（10^-4-10^-10）mol•L^-1，
故答案為：10^-4-10^-10；
（5）在Na₂B中存在水解平衡：B^2-+H₂O=HB^-+OH^-，HB^-不會進一步水解，所以溶液中沒有H₂B分子，
A．根據物料守恒得c（B^2-）+c（HB^-）=0.1mol•L^-1，故A正確；
B．HB^-不會進一步水解，所以溶液中沒有H₂B分子，故B錯誤；
C．根據質子守恒得c（OH^-）=c（H⁺）+c（HB^-），故C正確；
D．根據電荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HB^-）+2c（B^2-），故D錯誤；
故答案為：AC．

點評 本題考查了弱電解質的電離、離子濃度大小的比較，明確弱電解質電離特點結合物料守恒、電荷守恒和質子守恒來分析解答解答，注意（5）中HB^-不水解，為易錯點．