Question

硫酸是強(qiáng)酸，中學(xué)階段將硫酸在水溶液中看作完全電離．但事實(shí)是，硫酸在水中的第一步電離是完全的，第二步電離并不完全，其電離情況為：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-．
請回答下列有關(guān)問題：
（1）Na₂SO₄溶液呈

弱堿性

（填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性”），其理由是

SO₄^2-+H₂O?HSO₄^-+OH^-

（用離子方程式表示）；
（2）H₂SO₄溶液與BaCl₂溶液反應(yīng)的離子方程式為

Ba²⁺+HSO₄^-═BaSO₄↓+H⁺

；
（3）在0.10mol?L^-1的Na₂SO₄溶液中，下列離子濃度關(guān)系正確的是

BCD

（填寫編號）；
A．[Na⁺]=[SO₄^2-]+[HSO₄^-]+[H₂SO₄]B．[OH^-]=[HSO₄^-]+[H⁺]
C．[Na⁺]+[H⁺]=[OH^-]+[HSO₄^-]+2[SO₄^2-]D．[Na⁺]=2[SO₄^2-]+2[HSO₄^-]
（4）寫出NaHSO₄溶液中溶質(zhì)電離常數(shù)（Ka）的表達(dá)式

Ka=

[H+]?[SO42-]

[HSO4-]

；
（5）若25℃時(shí)，0.10mol?L^-1的NaHSO₄溶液中[SO₄^2-]=0.029mol?L^-1，則0.10mol?L^-1的H₂SO₄溶液中[SO₄^2-]

＜

0.029mol?L^-1（填“＜”、“＞”或“=”），其理由是

H₂SO₄═HSO₄^-+H⁺電離出的H⁺
抑制HSO₄^-的電離

；
（6）如果25℃時(shí)，0.10mol?L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lg0.11，則0.10mol?L^-1的H₂SO₄溶液中[SO₄^2-]=

0.01

mol?L^-1．

Answer 1

分析：硫酸的第一步電離是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步電離并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-．
（1）Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，溶液呈弱堿性；
（2）根據(jù)硫酸溶液中存在HSO₄^-離子書寫離子方程式；
（3）在0．l0mol?L^-1的Na₂SO₄溶液中離子濃度關(guān)系：
A、溶液中硫酸完全電離分析；
B、依據(jù)溶液中存在質(zhì)子守恒為；
C、依據(jù)溶液中存在電荷守恒分析；
D、依據(jù)物料守恒分析判斷；
（4）根據(jù)HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-書寫；
（5）依據(jù)硫酸在水中的第一步電離是完全的，第二步電離并不完全，結(jié)合平衡移動分析判斷；
（6）依據(jù)氫離子濃度對硫酸氫根離子的電離平衡影響分析判斷．

解答：解：根據(jù)硫酸的第一步電離是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步電離并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，則
（1）Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，溶液呈弱堿性，故答案為：弱堿性；SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）硫酸溶液中存在HSO₄^-離子，難電離，硫酸與氯化鋇溶液反應(yīng)的離子方程式為：HSO₄^-+Ba²⁺=BaSO₄↓+H⁺，
故答案為：HSO₄^-+Ba²⁺=BaSO₄↓+H⁺；
（3）在0．l0mol?L^-1的Na₂SO₄溶液中離子濃度關(guān)系：
A、溶液中硫酸完全電離，故A錯(cuò)誤；
B、溶液中存在質(zhì)子守恒為：c（OH^-）=c（ HSO₄^-）+c（H⁺），故B正確；
C、溶液中存在電荷守恒：c（ Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-），故C正確；
D、依據(jù)物料守恒，c（ Na⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（HSO₄^-），故D正確；
故選BCD；
（4）NaHSO₄溶液中存在硫酸氫根離子的電離平衡：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，其Ka=

[H+]?[SO42-]

[HSO4-]

，故答案為：ka=

[H+]?[SO42-]

[HSO4-]

；
（5）25℃時(shí)，0.10mol?L^-1的NaHSO₄溶液中c（ SO₄^2-）=0.029mol?L^-1，則0.10mol?L^-1的H₂SO₄溶液中氫離子濃度比硫酸氫鈉溶液中大，對硫酸氫根離子電離平衡起到抑制作用，c（ SO₄^2-）＜0.029mol?L^-1；故答案為：＜；H₂SO₄═HSO₄^-+H⁺電離出的H⁺抑制HSO₄^-的電離；
（6）若25℃時(shí)，0.10mol?L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lgO.11，C（H⁺）=0.11mol/L；依據(jù)：①H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，②HSO₄^-?H⁺+S0₄^2-．①電離出的氫離子濃度為0.10mol/L；所以②電離出的氫離子濃度為0.11mol/L-0.1．mol/L=0.01mol/L；則0.10mol?L^-1的H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.01mol/L；
故答案為：0.01mol/L．

點(diǎn)評：本題考查電解質(zhì)的電離和離子方程式的書寫，溶液中電荷守恒應(yīng)用，物料守恒的應(yīng)用，題目難度中等，本題注意把握題意，突破硫酸為二元強(qiáng)酸的固定思維．