Question

3．常溫下，某水溶液M中存在的離子有：Na⁺、A^2-、HA^-、H⁺、OH^-，存在的分子有H₂O、H₂A．根據(jù)題意回答下列問題：
（1）寫出酸H₂A的電離方程式H₂A?H⁺+HA^-，HA^-?H⁺+A^2-．
（2）Na₂A的水溶液呈堿性，原因是（用離子方程式表示）：A^2-+H₂O?HA^-+OH^-．
（3）若溶液M由2mol•L^-1H₂A溶液與2mol•L^-1NaOH溶液等體積混合而得，若所得溶液M的pH＜7，則溶液中離子濃度由大到小順序為c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）．
（4）若溶液M由下列三種情況：①0.01mol•L^-1的H₂A溶液；②0.01mol•L^-1的NaHA溶液；③0.02mol•L^-1的HCl與0.04mol•L^-1的NaHA溶液等體積混合液，則三種情況的溶液中H₂A分子濃度最大的為③；pH由大到小的順序為②＞③＞①．
（5）若溶液M由pH=3的H₂A溶液V₁ mL與pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合反應而得，混合溶液c（H⁺）/c（OH^-）=10⁴，V₁與V₂的大小關(guān)系為均有可能（填“大于”“等于”“小于”或“均有可能”）．

Answer 1

分析 （1）存在的分子有H₂O、H₂A，則H₂A為弱酸分步電離；
（2）Na₂A的水溶液水解顯堿性；
（3）若溶液M由2mol•L^-1H₂A溶液與2mol•L^-1NaOH溶液等體積混合而得，若所得溶液M的pH＜7，溶液顯酸性，生成的NaHA溶液中電離大于水解；
（3）①弱酸電離，②中水解生成分子，③中等體積混合為等量的NaCl、NaHA、H₂A，濃度均為0.01mol/L，抑制弱酸的電離；
（4）混合溶液c（H⁺）/c（OH^-）=10⁴，c（H⁺）=10^-5mol/L，顯酸性，則酸過量，以此分析．

解答 解：（1）存在的分子有H₂O、H₂A，則H₂A為弱酸，電離方程式為H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-，故答案為：H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-；
（2）Na₂A的水溶液水解顯堿性，水解離子方程式為：A^2-+H₂O?HA^-+OH^-，
故答案為：A^2-+H₂O?HA^-+OH^-；
（3）若溶液M由2mol•L^-1H₂A溶液與2mol•L^-1NaOH溶液等體積混合而得，若所得溶液M的pH＜7，溶液顯酸性，生成的NaHA溶液中電離大于水解，溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）
故答案為：c（Na⁺）＞c（HA^-）＞c（H⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）；
（3）①弱酸電離，②中水解生成分子，③中等體積混合為等量的NaCl、NaHA、H₂A，濃度均為0.01mol/L，抑制弱酸的電離，則三種情況的溶液中H₂A分子濃度最大的為③，最小的為②，②溶液pH大于③，①③相比①的酸性強，則pH最小，所以②＞③＞①，故答案為：③；②＞③＞①；
（4）混合溶液c（H⁺）/c（OH^-）=10⁴，c（H⁺）=10^-5mol/L，顯酸性，則酸過量，H₂A為弱酸，pH=3的H₂A溶液與pH=11的NaOH溶液混合時酸的濃度大于堿的濃度，則二者體積關(guān)系不確定，大于、小于或等于都可能酸過量，
故答案為：均有可能．

點評 本題考查較綜合，涉及酸堿混合的定性分析、pH、電離與水解、電離方程式等，把握溶液中的溶質(zhì)及電離與水解的趨勢、相互影響即可解答，題目難度中等．