Question

常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na⁺、A^2-、HA^-、H⁺、OH^-，存在的分子有H₂O、H₂A。根据题意回答下列问题：

（1）写出酸H₂A的电离方程式__________________________。

（2）若溶液M由10mL 2 mol·L^-1NaHA溶液与10mL 2mol·L^-1NaOH溶液混合而得，则溶液M的pH ________7 （填“>”、“<”或“=”），溶液中离子浓度由大到小顺序为                           。已知K_sp（BaA）= 1．8×10^-10，向该混合溶液中加入10mL 1 mol·L^-1  BaCl₂溶液，混合后溶液中的Ba²⁺浓度为___________ mol·L^－1。

（3）若溶液M由下列三种情况：①0．01mol·L^-1的H₂A溶液②0．01mol·L^-1的NaHA溶液③0．02mol·L^-1的HCl与0．04mol·L^-1的NaHA溶液等体积混合液，则三种情况的溶液中H₂A分子浓度最大的为_______     ；pH由大到小的顺序为_________________                                  。

（4）若溶液M由pH=3的H₂A溶液V₁ mL与pH=11的NaOH溶液V₂ mL混合反应而得，混合溶液c（H⁺）/c（OH^-）=10⁴，V₁与V₂的大小关系为___________（填“大于、等于、小于”或“均有可能”）。

Answer 1

⑴H₂AH⁺ + HA^-   HA^-H⁺ + A^2-  ……（2分） （方程式写错扣两分）               

       ⑵ ＞  ……（2分）   c（Na⁺）>c（A^2-）>c（OH^-）>c（HA^-）>c（H⁺）……（2分） 

       5．4×10^-10 ……（2分）

       ⑶  ③……（2分）  ②＞③＞① ……（2分）

       ⑷  均有可能  ……（2分）

       【解析】⑵当NaHA与NaOH等物质的量反应后生成Na₂A，共0．02mol，由于A^2-水解使得溶液显碱性，可得溶液中离子浓度的大小顺序为c（Na⁺）>c（A^2-）>c（OH^-）>c（HA^-）>c（H⁺）。

       由反应式Ba²⁺+A^2-=BaA↓可得：沉淀后A^2-过量0．01mol，溶液中c（A^2-）=1/3 mol·L^－1，根据BaA的K_sp可得c（Ba²⁺）=K_sp/c（A^2-）=5．4×10^-10 mol·L^－1。⑶3种溶液溶质分别是H₂A、NaHA、H₂A与NaHA的混合物，它们的浓度分别相等，由于HA^-的存在会抑制H₂A的电离，故c（H₂A）最大的③，最小的是②。由于H₂A的存在会抑制HA^-的水解，故pH最大的是②，最小的是①。⑷常温下c（H⁺）·c（OH^-）=1×10^-14，结合题意c（H⁺）/c（OH^-）=10⁴，说明两者反应后溶液呈酸性，但考虑到H₂A是二元弱酸且电离程度未知，故无法比较V₁与V₂的大小。