Question

4．常溫下，向1L0.1mol/L H₂A溶液中逐滴加入等濃度NaOH溶液，所得溶液中含A元素的微粒的物質的量分數與溶液pH的關系如圖所示，則下列說法中正確的是（　　）

• A． H₂A的電離方程式為：H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-
• B． 0.1mol/LNaHA溶液中存在c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）=0.1mol/L
• C． 常溫下，等物質的量濃度的NaHA與Na₂A溶液等體積混合后溶液pH=3.0
• D． pH=4.0時，圖中n（HA^-）約為0.0091mol

Answer 1

分析 A．由圖可知0.1mol/L H₂A溶液中全部電離為HA^-，說明第一步電離為完全電離；
B．H₂A溶液中全部電離，不存在H₂A分子；
C．混合溶液的pH與NaHA、Na₂A的濃度有關；
D．根據Ka=$\frac{c（{A}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$計算出$\frac{c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$，由$\frac{c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=$\frac{n（{A}^{2-}）}{n（H{A}^{-}）}$，結合原溶液中n（HA^-）+n（A^2-）=0.1mol計算．

解答 解：A．由圖可知0.1mol/L H₂A溶液中全部電離為HA^-，說明第一步電離為完全電離，所以H₂A的電離方程式為：H₂A=H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-，故A錯誤；
B．H₂A溶液中全部電離，不存在H₂A分子，則由物料守恒可知，c（A^2-）+c（HA^-）=0.1mol/L，故B錯誤；
C．混合溶液的pH與NaHA、Na₂A的濃度有關，若二者的濃度很小，則溶液的pH不可能等于3，故C錯誤；
D．當pH=3時，c（A^2-）=c（HA^-），則Ka=$\frac{c（{A}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-3，當pH=4時，Ka=$\frac{c（{A}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-3，則$\frac{c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=$\frac{10}{1}$，所以$\frac{n（{A}^{2-}）}{n（H{A}^{-}）}$=$\frac{10}{1}$，已知1L0.1mol/L H₂A溶液中，n（HA^-）+n（A^2-）=0.1mol，所以n（HA^-）=0.1mol×$\frac{1}{11}$≈0.0091mol，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了弱電解質的電離、電離常數的有關計算，題目難度中等，注意把握弱電解質電離常數的有關計算方法，側重于考查學生的分析能力、計算能力以及對圖象中信息的應用能力．