Question

二元酸H₂A的電離反應(yīng)如下：

H₂AHA^-+H⁺  K₁=4.50×10^-7  HA^-A^2-+H⁺  K₂=4.70×10^-11

用0.300 mol·L^-1鹽酸滴定含有Na₂A和NaHA的一份20.00 mL的溶液，滴定進程用玻璃電極pH計跟蹤，滴定曲線上的三個點對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：

加入的鹽酸/mL	1.00	10.00	28.00
pH	10.33	8.34	6.35

(1)加入1.00 mL鹽酸時首先與HCl反應(yīng)的溶質(zhì)是________，含A的產(chǎn)物是__________。

(2)(1)中生成的含A的產(chǎn)物有____________ mol。

(3)寫出(1)中生成的產(chǎn)物與溶劑反應(yīng)的離子方程式：____________________________。

(4)當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

(1)A^2-(或Na₂A)  HA^-(或NaHA)  (2)3×10^-4

(3)HA^-+H₂OH₂A+OH^-

(4)解：當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                               1 mol

3.00×10^-3 mol   0.300 mol·L^-1×10.00×10^-3 L    3.00×10^-3 mol

c(Na₂A)=3.00×10^-3 mol/20.00×10^-3 L=0.150 mol·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；

反應(yīng)為：

             HA^-        +              H⁺                                           H₂A

           1 mol                     1 mol                                             1 mol

5.40×10^-3 mol   0.300 mol·L^-1×(28.00-10.00)×10^-3 L    5.40×10^-3 mol

c(NaHA)=(5.40×10^-3-3.00×10^-3) mol/20.00×10^-3 L=0.120 mol·L^-1

解析：本題考查多元弱酸的鈉鹽與鹽酸的反應(yīng)。涉及反應(yīng)的先后順序、鹽類的水解以及溶液混合物中溶質(zhì)的計算等知識。第(1)問，HCl應(yīng)先與Na₂A反應(yīng)，因為若先與NaHA反應(yīng)，則生成的H₂A還會繼續(xù)與Na₂A反應(yīng)；第(2)問反應(yīng)的方程式為Na₂A+HClNaHA+NaCl，則消耗鹽酸的量即為生成NaHA的量，為0.300 mol·L^-1×1 mL×10^-3 L·mL^-1=3×10^-4 mol；第(3)問是考查HA^-水解方程式的書寫，要注意用可逆符號連接；第(4)問可根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)以及生成產(chǎn)物時的要求進行計算。