Question

飽和亞硫酸溶液的pKa（電離平衡常數的負對數，即pKa=-lgKa）數據如下：

（1）比較H₂SO₃的Ka₁和HSO₃^-的Ka₂，Ka₁______Ka₂（填‘‘＞”、“＜’’或“=”，下同）
（2）0.01mol．L^-1NaHSO₃溶液的pH=b_l，0.01mol?L^-1NaHCO₃溶液的pH=b₂，b₁______b₂
（3）向10mL 0.01mol?L^-1的H₂SO₃溶液中，滴加0.0l mol?L^-1KOH溶液V（mL），
①當V=10mL時，溶液中存在：c（K⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），則c（H⁺）______ c（OH^-）
②當V=a mL時，溶液中離子濃度有如下關系：c（K⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）；當V=b mL時，溶液中離子濃度有如下關系：
c（K⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）；則a______b．
（4）已知25℃時，Ksp（BaSO₄）=1×10^-10，將0.1gBaSO₄沉淀，分別用100mL蒸餾水和100mL 0.01mo1．L^-1H₂SO₄溶液洗滌，兩種洗滌方法中BaSO₄沉淀的損耗量之比為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據pKa為電離平衡常數的負對數，即pKa=-lgKa，則pKa越小，電離平衡常數Ka越大；
（2）根據pKa越小，電離平衡常數Ka越大，則對應酸的酸性就強，利用酸越弱則強堿弱酸鹽的水解程度越大來分析；
（3）①V=10mL，溶液中的溶質為NaHSO₃，由c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），可知HSO₃^-的電離大于其水解來分析；
②V=a mL時由c（K⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），則c（H⁺）=c（OH^-）；V=b mL時，c（K⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），即溶液中的溶質為KHSO₃，溶液顯酸性；
（4）利用離子對溶解平衡的影響及Ksp（BaSO₄）來計算溶解的硫酸鋇的質量，然后確定兩種洗滌方法中BaSO₄沉淀的損耗量之比．
解答：解：（1）由pKa數據可知，1.9＜7.2，由pKa=-lgKa，則pKa越小，電離平衡常數Ka越大，則H₂SO₃的Ka₁＞HSO₃^-的Ka₂，
故答案為：＞；
（2）由pKa數據可知，亞硫酸的pKa小于碳酸，則酸性比碳酸的強，相同濃度的NaHSO₃溶液比NaHCO₃溶液中酸根離子的水解程度弱，則NaHSO₃溶液的pH小，即b_l＜b₂，故答案為：＜；
（3）①V=10mL，溶液中的溶質為NaHSO₃，由c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H₂SO₃），可知HSO₃^-的電離大于其水解，電離生成氫離子，水解生成氫氧根離子，即c（H⁺）＞c（OH^-），故答案為：＞；
②V=b mL時，c（K⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃），即溶液中的溶質為KHSO₃，溶液顯酸性；當V=a mL時，溶液中離子濃度有如下關系：c（K⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），由電荷守恒可知c（H⁺）=c（OH^-），即溶液顯中性，則向10mL0.01mol?L^-1的H₂SO₃溶液中，滴加0.0l mol?L^-1KOH溶液，由酸性變為中性時堿的體積在變大，即a＞b，故答案為：＞；
（4）用100mL蒸餾水洗滌沉淀時，溶解的BaSO₄的物質的量為0.1L×c（Ba²⁺）=0.1L×=0.1L×mol/L=10^-6mol，
用100mL 0.01mo1．L^-1H₂SO₄溶液洗滌時，硫酸根離子抑制了沉淀的溶解，則溶解的BaSO₄的物質的量為0.1L×c（Ba²⁺）=0.1L×=0.1L×mol/L=10^-9mol，
由同種物質的質量之比等于物質的量之比，則兩種洗滌方法中BaSO₄沉淀的損耗量之比為=1000，故答案為：1000．
點評：本題考查溶液中的電離及離子的濃度關系，考查知識點為高考的熱點，學生應學會利用信息中的數據來分析是解答本題的關鍵，然后注重結合所學知識來解答即可．