Question

10．常溫下 0.1mol/L的H₂A溶液中H₂A、HA^-、A^2- 三者中所占物質的量分數（分布系數）隨pH變化的關系如圖所示．下列表述不正確的是（　　）

• A． H₂A?2H⁺+A^2-   K=10^-5.4
• B． 在 0.1mol/L NaHA溶液中，各離子濃度大小關系為：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）
• C． 已知25℃時HF的 K_a=10^-3.45，將少量H₂A的溶液加入足量NaF溶液中，發生的反應為：H₂A+F^-═HF+HA^-
• D． 將等物質的量的NaHA、Na₂A溶于水中，所得溶液pH恰好為4.2

Answer 1

分析 由圖象可知，pH=1.2時，溶液中存在H₂A、HA^-，且二者濃度相等，說明H₂A部分電離，電離方程式為H₂A?H⁺+HA^-，則K₁=$\frac{c（{H}^{+}）×c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.2，
pH=4.2時，HA^-、A^2-濃度相等，且二者濃度相等，電離方程式為HA^-?H⁺+A^2-，則K₂=$\frac{c（{H}^{+}）×c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-4.2，以此解答該題．

解答 解：由圖象可知，pH=1.2時，溶液中存在H₂A、HA^-，且二者濃度相等，說明H₂A部分電離，電離方程式為H₂A?H⁺+HA^-，則K₁=$\frac{c（{H}^{+}）×c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.2，
pH=4.2時，HA^-、A^2-濃度相等，且二者濃度相等，電離方程式為HA^-?H⁺+A^2-，則K₂=$\frac{c（{H}^{+}）×c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-4.2，
A．H₂A部分電離，分步電離，以第一步電離為主，則電離方程式為H₂A?H⁺+HA^-，故A錯誤；
B．pH=4.2時，HA^-、A^2-濃度相等，溶液呈酸性，說明HA^-電離程度大于HA^-水解程度，則在0.1mo/LNaHA溶液中，各離子濃度大小關系為：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺），因還存在水的電離，則c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-），所以各離子濃度大小關系為：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-），故B正確；
C．已知25℃時HF的K_a=10^-3.45，由以上信息可知K₁=$\frac{c（{H}^{+}）×c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.2，K₂=$\frac{c（{H}^{+}）×c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-4.2，則酸性H₂A＞HF＞HA^-，則將少量H₂A的溶液加入足量的NaF溶液中，發生的反應為：H₂A+F^-═HF+HA^-，故C正確；
D．HA^-即能水解又能電離，A^2-能水解，而且A^2-的水解程度大于HA^-的水解程度，故將相同物質的量的NaHA和Na²A固體溶于水后，HA^-和A^2-的濃度不再相等，無法計算溶液的pH，故D錯誤．
故選AD．

點評 本題考查了離子濃度大小比較，側重學生的分析、計算能力的考查，明確圖象中曲線變化的含義為解答關鍵，根據圖象掌握平衡常數的應用為解答該題的關鍵，難度中等．