Question

16．已知H₂B在水溶液中存在以下電離，請回答以下問題：
一級電離：H₂B?H⁺+HB^-，二級電離：HB^-?H⁺+B^2-
（1）NaHB溶液無法確定（填“呈酸性”、“呈堿性”或“無法確定”）．
（2）某溫度下，在0.1mol•L^-1的NaHB溶液中，以下關系一定不正確的是CD
A．c（H⁺）•c（OH^-）=1×10^-14            B．pH＞1
C．c（OH^-）=2c（H₂B）+c（HB^-）+c（H⁺）    D．c（Na⁺）=0.1mol•L^-1≥c（B^2-）
（3）某溫度下，FeB（s）?Fe²⁺（aq）+B^2-（aq）的平衡常數表達式為K=c（Fe²⁺）•c（B^2-）
K_SP=c（Fe²⁺）•c（B^2-），FeB在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示．下列說法錯誤的是CD
A．a點對應的K_SP等于b點對應的K_SP
B．d點無沉淀生成
C．可以通過升溫實現由c點變到a點
D．此溫度下，K_SP=4×10^-18

（4）若B^2-為S^2-，則Na₂S中各項關系一定正確的是ABC
A、c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-）      B、c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HS^-）+2c（S^2-）+c（OH^-）
C、c（Na⁺）=2c（HS^-）+2c（S^2-）+2c（H₂S）    D、c（OH^-）=c（H⁺）+c（HS^-）
（5）若0.1mol•L^-1的H₂B溶液在常溫下的pH=3，c（B^2-）=1×10^-6mol•L^-1，則H₂B的一級電離的Ka₁為10^-5 Na₂B的Kh10^-9．

Answer 1

分析 （1）HB^-在水溶液中存在電離平衡和水解平衡兩種，電離時顯酸性，水解時顯堿性；
（2）A．根據水的離子積與溫度的關系判斷；
B．根據鹽類的水解判斷；
C．根據溶液中氫氧根離子的來源判斷C；
D．根據鹽類的水解判斷；
（3）根據電離方程式書寫，固體不能寫入平衡常數表達式；
A．根據溶度積與溫度的關系判斷；
B．根據Q_C與K_SP的關系判斷；
C．根據外界條件對溶度積的影響判斷；
D．根據K_SP與FeB溶解度的關系判斷；
（4）Na₂S是強堿弱酸鹽，硫離子水解導致溶液呈堿性，且硫離子第一步水解程度遠遠大于第二步水解程度，該溶液中存在電荷守恒和物料守恒，根據電荷守恒和物料守恒判斷離子濃度大小；
（5）若0.1mol•L^-1的H₂B溶液中，一級電離：H₂B?H⁺+HB^-，二級電離：HB^-?H⁺+B^2-，根據Ka₁=$\frac{c（H{B}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}B）}$計算；Na₂B的K_h=$\frac{K{a}_{1}}{{K}_{W}}$．

解答 解：（1）HB^-在水溶液中存在電離平衡和水解平衡兩種，以電離為主時，溶液顯酸性，以水解為主時，溶液顯堿性，所以無法確定NaHB溶液的酸堿性，
故答案為：無法確定；
（2）A．水的離子積常數與溫度有關，與溶液的酸堿性、濃度無關，所以A可能正確，故A不選；
B．此溶液是強堿弱酸鹽，水解溶液呈堿性，pH值可能＞7，所以B可能正確，故B不選；
C．電荷守恒得c（H⁺）+c（Na⁺）=c（OH^-）+2c（B^2-）+c（HB^-），物料守恒得c（Na⁺）=c（H₂B）+c（B^2-）+2c（HB^-），所以得c（H⁺）+c（H₂B）=c（OH^-）+c（B^2-），即C（OH^-）=C（H₂B）+C（H⁺）-c（B^2-），故C選；
D．由于弱離子的水解，所以C（HB^-）＜0.1mol/L，故D選；
故答案為：CD；
（3）某溫度下，FeB（s）?Fe²⁺（aq）+B^2-（aq）的平衡常數表達式為K=c（Fe²⁺）•c（B^2-）；
A．在沉淀溶解平衡曲線上的點表示的Ksp相等，點對應的K_SP等于b點對應的K_SP，故A正確；
B．在d點，還未達到FeB的Ksp，則不會生成沉淀，故B正確；
C．Ksp受溫度影響，升溫時，Ksp會發生變化，則通過升溫不可能由c點變到a點，故C錯誤；
D．此溫度下，KSP=c（Fe ²⁺ ）•c（B ^2- ）=2×10^-9×10^-9=2×10^-18，故D錯誤；
故答案為：CD；
（4）A．Na₂S是強堿弱酸鹽，硫離子水解導致溶液呈堿性，且硫離子第一步水解程度遠遠大于第二步水解程度，硫離子兩步水解和水電離都生成氫氧根離子，硫離子第一步水解生成硫氫根離子，所以該溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（S^2-）＞c（OH^-）＞c（HS^-），故A正確；
B．該物質溶液中存在電荷守恒，根據電荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（S^2-）+c（HS^-）+c（OH^-），故B正確；
C．根據物料守恒得c（Na⁺）=2c（S^2-）+2c（H₂S）+2c（HS^-），故C正確；
D．根據物料守恒得c（Na⁺）=2c（S^2-）+2c（H₂S）+2c（HS^-），根據電荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（S^2-）+c（HS^-）+c（OH^-），所以得c（OH^-）=c（HS^-）+c（H⁺）+2c（H₂S），故D錯誤；
故答案為：ABC；
（5）若0.1mol•L^-1的H₂B溶液中，一級電離：H₂B?H⁺+HB^-，二級電離：HB^-?H⁺+B^2-，Ka₁=$\frac{c（H{B}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}B）}$=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1}$=10^-5；Na₂B的K_h=$\frac{K{a}_{1}}{{K}_{W}}$=$\frac{1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}$=10^-9；
故答案為：10^-5；10^-9．

點評 本題考查的是弱電解質的電離平衡及難溶電解質的溶解平衡，題目難度中等，考查學生分析圖象及結合圖象分析問題、解決問題的能力，能正確分析圖象是解決（3）題的關鍵．