Question

3．已知：K_a為平衡常數(shù)，pKa=-lgKa，25℃時，H₂A的 pK_a1=1.85，pK_a2=7.19，用 0.1mol•L^-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L^-1H₂A溶液的滴定曲線如圖所示（曲線上的數(shù)字為 pH）．下列說法不正確的是（　�。�

• A． a 點所得溶液中；2n（H₂A）+n（A^2-）=0.002mol
• B． b 點所得溶液中：c（H₂A）+c（H⁺）=c（A^2-）+c（OH^-）
• C． c 點所得溶液中：c（Na⁺）＜3c（HA^-）
• D． d 點所得溶液中：c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（HA^-）

Answer 1

分析 A．K_a1=$\frac{c（H{A}^{-}）．c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}A）}$，a點溶液中c（H⁺）=10^-1.85，則該溶液中c（HA^-）=$\frac{{K}_{a1}×c（{H}_{2}A）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{1{0}^{-1.85}×c（{H}_{2}A）}{1{0}^{-1.85}}$=c（H₂A），再結(jié)合物料守恒判斷；
B.20mL時，二者恰好完全反應(yīng)生成NaHA，溶液中存在電荷守恒和物料守恒，根據(jù)電荷守恒和物料守恒判斷；
C．c點溶液中溶質(zhì)為NaHA、Na₂A，溶液呈堿性，c（OH^-）＞c（H⁺），c（H⁺）=10^-7.19mol/L，K_a2=$\frac{c（{A}^{2-}）．c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-7.19，所以c（HA^-）=c（A^2-），結(jié)合溶液中電荷守恒判斷；
D．加入氫氧化鈉溶液40ml，NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L^-1H_A溶液恰好反應(yīng)生成Na₂A，d點溶液中主要是Na₂A和少量NaHA．

解答 解：A．K_a1=$\frac{c（H{A}^{-}）．c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}A）}$，a點溶液中c（H⁺）=10^-1.85，則該溶液中c（HA^-）=$\frac{{K}_{a1}×c（{H}_{2}A）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{1{0}^{-1.85}×c（{H}_{2}A）}{1{0}^{-1.85}}$=c（H₂A），再結(jié)合物料守恒知，溶液中存在n（H₂A）+n（HA^-）+n（A^2-）=2n（H₂A）+n（A^2-）=0.1mol/L×0.02L=0.002mol，故A正確；
B.20mL時，二者恰好完全反應(yīng)生成NaHA，溶液中存在電荷守恒和物料守恒，根據(jù)電荷守恒電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HA^-）+c（OH^-）+2c（A^2-），物料守恒c（Na⁺）=c（HA^-）+c（A^2-）+c（H₂A），得到：c（H₂A）+c（H⁺）=c（A^2-）+c（OH^-），故B正確；
C．c點溶液中溶質(zhì)為NaHA、Na₂A，溶液呈堿性，c（OH^-）＞c（H⁺），c（H⁺）=10^-7.19mol/L，K_a2=$\frac{c（{A}^{2-}）．c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-7.19，所以c（HA^-）=c（A^2-），溶液中電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HA^-）+c（OH^-）+2c（A^2-），已知（HA^-）=c（A^2-），則c（Na⁺）+c（H⁺）=3c（HA^-）+c（OH^-），由于c（OH^-）＞c（H⁺），所以c（Na⁺）＞3c（HA^-），故C錯誤；
D．加入氫氧化鈉溶液40ml，NaOH溶液滴定20mL0.1mol•L^-1H₂A溶液恰好反應(yīng)生成Na₂A，d點溶液中主要是Na₂A和少量NaHA，溶液中離子濃度c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（HA^-），故D正確；
故選C．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及計算能力，明確電離平衡常數(shù)概念及表達式、溶液中各點溶質(zhì)成分及其性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點是電離平衡常數(shù)的靈活運用，題目難度中等．