Question

二元酸H₂A的電離反應(yīng)如下：
H₂A?HA^-+H⁺  K₁=4.50×10^-7     HA^-?A^2-+H⁺  K₂=4.70×10^-11
用0.300mol?L^-1 HCl滴定含有Na₂A和NaHA的一份20.00mL的溶液，滴定進(jìn)程用玻璃電極pH計跟蹤，滴定曲線上的三個點對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：

加入的HCl/mL

1.00

10.00

28.00

pH

10.33

8.34

6.35

（1）加入1.00mL HCl時首先與HCl反應(yīng)的溶質(zhì)是

 

，產(chǎn)物是

 

．
（2）（1）中生成的產(chǎn)物有

 

mol．
（3）寫出（1）中生成的產(chǎn)物與溶劑反應(yīng)的主要平衡式：

 

．
（4）當(dāng)pH=8.34時反應(yīng)混合物有兩種溶質(zhì)，而pH=6.35時反應(yīng)混合物只有一種含鈉化合物溶質(zhì)，試計算起始溶液中存在的Na₂A和NaHA的物質(zhì)的量濃度？（忽略溶質(zhì)的水解與電離，寫出計算過程）

 

．

Answer 1

分析：（1）二元酸H₂A為弱酸，Na₂A先與HCl反應(yīng)生成NaHA；
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式計算；
（3）（1）中生成的產(chǎn)物與溶劑反應(yīng)為水解反應(yīng)；
（4）當(dāng)pH=8.34時反應(yīng)混合物有兩種溶質(zhì)，則溶液中有NaCl和NaHA，pH=6.35時反應(yīng)混合物只有一種含鈉化合物溶質(zhì)，則溶質(zhì)為NaCl和H₂A，根據(jù)方程式計算．

解答：解：（1）二元酸H₂A為弱酸，Na₂A先與HCl反應(yīng)生成NaHA，所以加入1.00mL HCl時首先與HCl反應(yīng)的溶質(zhì)是A^2-，產(chǎn)物是HA^-；
故答案為：A^2-；HA^-；
（2）已知加入1.00mL 0.300mol?L^-1 HCl，則n（HCl）=0.30×10^-3mol，Na₂A先與HCl反應(yīng)生成NaHA，反應(yīng)的方程式為Na₂A+HCl=NaCl+NaHA，所以生成的n（NaHA）=0.30×10^-3mol；
故答案為：0.30×10^-3mol；
（3）（1）中生成的產(chǎn)物與溶劑反應(yīng)為水解反應(yīng)，則HA^-的水解方程式為HA^-+H₂O?H₂A+OH^-；故答案為：HA^-+H₂O?H₂A+OH^-；
（4）當(dāng)pH=8.34時反應(yīng)混合物有兩種溶質(zhì)，則溶液中有NaCl和NaHA，
反應(yīng)為：A^2-+H⁺=HA^-
         1 mol           1 mol        
   n（Na₂A） mol     0.3000 mol?L^-1×10.00×10^-3 L      
則 n（Na₂A）=0.3000 mol?L^-1×10.00×10^-3 L
所以c（Na₂A）=

0.3000 mol?L-1×10.00×10-3 L

20.00×10-3L

=0.15 0mol?L^-1，
pH=6.35時反應(yīng)混合物只有一種含鈉化合物溶質(zhì)，則溶液中有NaCl和H₂A，溶液中先發(fā)生A^2-+H⁺=HA^-
再發(fā)生：HA^-+H⁺=H₂A
           1 mol        1 mol        
     n（NaHA） mol      0.3000 mol?L^-1×（28.00-10.00）×10^-3 L  
則 n（NaHA）=0.3000 mol?L^-1×18.00×10^-3 L=5.40×10^-3mol，已知發(fā)生A^2-+H⁺=HA^-時生成的n（NaHA）=n（Na₂A）=0.3000 mol?L^-1×10.00×10^-3 L=3.00×10^-3mol，所以原溶液中NaHA為5.4×10^-3mol-3.00×10^-3mol=2.40×10^-3mol，所以c（NaHA）=0.120mol?L^-1．
故答案為：0.15 0mol?L^-1；0.120mol?L^-1．

點評：本題考查了二元弱酸的酸式鹽和正鹽與HCl反應(yīng)的定量計算，注意根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)和題目中的信息解答，考查了學(xué)生分析和處理數(shù)據(jù)的能力，題目難度較大．