Question

2．硫酸是強酸，中學(xué)階段將硫酸在水溶液中看作完全電離．但事實是，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溶液呈堿性（“酸性”、“中性”或“堿性”），其理由是SO₄^2-+H₂O?HSO₄^-+OH^-用離子方程式表示）；
NaHSO₄溶液呈酸性（“酸性”、“中性”或“堿性”），其理由是HSO₄^-電離大于水解（HSO₄^-電離大于水解、HSO₄^-水解大于電離、HSO₄^-只電離不水解或HSO₄^-只水解不電離）；
（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）的表達式$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{4}}^{-}）}$；
（5）若25℃時，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，0.10mol?L^-1H₂SO₄溶液的pH=-lg0.11，則0.10mol?L^-1的H₂SO₄液中[SO₄^2-]=0.01mol?L^-1．

Answer 1

分析 （1）硫酸鈉中硫酸根離子能水解，呈堿性；NaHSO₄溶液中HSO₄^-電離大于水解；
（2）H₂SO₄溶液與BaCl₂溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（3）Na₂SO₄溶液存在電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒；
（4）根據(jù)電離平衡常數(shù)公式計算；
（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：（1）Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，溶液呈弱堿性，NaHSO₄溶液中HSO₄^-電離大于水解，溶液呈酸性，
故答案為：堿性；SO₄^2-+H₂O?HSO₄^-+OH^-；酸性；HSO₄^-電離大于水解；
（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：Ba²⁺+HSO₄^-═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，溶液中沒有H₂SO₄分子，故A錯誤；
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；
故答案為：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=$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{4}}^{-}）}$，故答案為：$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{4}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{4}}^{-}）}$；
（5）25℃時，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，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：0.01．

點評 本題以信息給予為載體考查了弱電解質(zhì)的電離，注意硫酸第二步電離特點，再結(jié)合電離平衡常數(shù)公式計算硫酸氫根離子電離平衡常數(shù)，為易錯題．