Question

3．常溫下0.1mol•L^-1亞硫酸溶液中 H₂SO₃、HSO₃^-、SO₃^2-三種微粒所占物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（a）隨pH變化的關(guān)系如圖所示．下列說法不正確的是（　　）

• A． 由圖中數(shù)據(jù)可計算得到常溫下亞硫酸溶液的Ka₂
• B． 在0.1mol•L^-1H₂SO₃溶液中，存在：c²（H⁺）=c（H⁺）•c（HSO₃^-）+2c（H⁺）•c（SO₃^2-）+K_w
• C． 向pH為7的溶液中滴入少量稀鹽酸造成的溶液pH變化小于向pH為4.0的溶液中滴入相同量稀鹽酸造成的溶液pH變化
• D． 在pH=2.0溶液中：c（H₂SO₃）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

Answer 1

分析 A．亞硫酸為二元弱酸，其電離分步進(jìn)行；結(jié)合圖象計算亞硫酸的K_a2；
B．根據(jù)亞硫酸溶液中的電荷守恒進(jìn)行分析；
C、pH為4的溶液中主要存在H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，pH為7的溶液中主要存在HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，據(jù)此分析；
D、根據(jù)圖象數(shù)據(jù)可知，pH=2.0時：c（HSO₃^-）＞c（H₂SO₃）．

解答 解：A．H₂SO₃是二元弱酸，在溶液中電離是分步進(jìn)行的，亞硫酸的第一步電離方程式為：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，根據(jù)圖象可知，pH=7時，亞硫酸根離子與亞硫酸氫根離子濃度相等，則K_a2=10^-7，故A正確；
B．在0.10 mol•L^-1 H₂SO₃溶液中，根據(jù)電荷守恒可得：c（H⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）+c（OH^-），將電苻守恒式兩邊都乘c（H⁺）可得：c²（H⁺）=c（H⁺）•c（HSO₃^-）+2c（H⁺）•c（SO₃^2-）+c（H⁺）•c（OH^-），K_w=c（H⁺）•c（OH^-），所以c²（H⁺）=c（H⁺）•c（HSO₃^-）+2c（H⁺）•c（SO₃^2-）+K_w，故B正確；
C、pH為4的溶液中主要存在H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，pH為7的溶液中主要存在HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，分別滴入相同量稀鹽酸，氫離子濃度增大，平衡逆向移動，亞硫酸和亞硫酸根離子濃度增大，但亞硫酸電離程度大于亞硫酸根離子電離程度，所以pH為4 的溶液pH變化大，故C正確；
D、在pH=2.0的溶液中，根據(jù)圖象曲線可知各離子濃度大小為：c（HSO₃^-）＞c（H₂SO₃）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故D錯誤；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡及其影響，題目難度中等，明確圖象中曲線變化的含義為解答關(guān)鍵，注意掌握電荷守恒、物料守恒及質(zhì)子守恒在判斷離子濃度大小中的應(yīng)用方法．