Question

12．已知：常溫下，H₂CO₃ K_a1=4.2×10^-7，K_a2=5.6×10^-11，某二元酸H₂R及其鈉鹽的溶液中，H₂R、HR^-、R^2-分別在三者所占的物質(zhì)的量分數(shù)（a）隨溶液pH變化關系如圖所示，下列敘述錯誤的是（　　）

• A． 在pH=4.4的溶液中：3c（HR^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）-c（OH^-）
• B． 等體積等濃度的NaOH溶液與H₂R溶液混合后，溶液中水的電離程度比純水小
• C． 在pH=3的溶液中存在 $\frac{c（{R}^{2-}）×c（{H}_{2}R）}{c（H{R}^{-}）^{2}}$=10^-3.1
• D． 向Na₂CO₃溶液中加入少量H₂R溶液，發(fā)生反應：CO₃^2-+H₂R=HCO₃^-+HR^-

Answer 1

分析 A．在pH=4.4的溶液中，c（R^2-）=c（HR^-），根據(jù)電荷守恒分析；
B．等體積等濃度的NaOH溶液與H₂R溶液混合后，生成等濃度的H₂R、HR^-，溶液的pH=1.3；
C．根據(jù)K_a1=$\frac{c（H{R}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}R）}$，K_a2=$\frac{c（{R}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{R}^{-}）}$計算；
D．根據(jù)電離常數(shù)比較酸性強弱，然后判斷反應產(chǎn)物．

解答 解：A．在pH=4.4的溶液中，c（R^2-）=c（HR^-），溶液中電荷守恒為：2c（R^2-）+c（HR^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），所以3c（HR^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）-c（OH^-），故A正確；
B．等體積等濃度的NaOH溶液與H₂R溶液混合后，生成等濃度的H₂R、HR^-，溶液的pH=1.3，溶液顯酸性，對水的電離起到抑制作用，所以溶液中水的電離程度比純水小，故B正確；
C．當溶液pH=1.3時，c（H₂R）=c（HR^-），則K_a1=$\frac{c（H{R}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（{H}_{2}R）}$=10^-1.3，溶液的pH=4.4時，c（R^2-）=c（HR^-），則K_a2=$\frac{c（{R}^{2-}）×c（{H}^{+}）}{c（H{R}^{-}）}$=10^-4.4，
$\frac{c（{R}^{2-}）×c（{H}_{2}R）}{c（H{R}^{-}）^{2}}$=$\frac{{K}_{a2}}{{K}_{a1}}$=10^-3.1，故C正確；
D．由C選項分析可知，H₂R的電離常數(shù)K_a2大于H₂CO₃的K_a2，即酸性：HR^-＞HCO₃^-，所以向Na₂CO₃溶液中加入少量H₂R溶液，發(fā)生反應：2CO₃^2-+H₂R=2HCO₃^-+R^2-，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了據(jù)圖分析數(shù)據(jù)進行電離平衡常數(shù)的計算、電離程度與水解程度大小判斷以及電荷守恒的應用，題目難度中等，側(cè)重于考查學生的分析能力和計算能力．