Question

2．已知：pKa=-lgKa，25℃時，H₂A的pK_al=1.85，pK_a2=7.19．常溫下，用0.1mol•L^-1NaOH溶液滴定20mL 0.1mol•L^-1H₂A溶液的滴定曲線如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． a點所得溶液中：V₀=10 mL
• B． b點所得溶液中：c（H₂A）+c（H⁺）=c（HA^-）+c（OH^-）
• C． c點所得溶液中：c（A^2-）=c（HA^-）
• D． d點所得溶液中A^2-水解平衡常數K_hl=10^-7.19

Answer 1

分析 A．a點溶液中pH=1.85，則溶液中c（H⁺）=10^-1.85mol/L，H₂A的一級電離平衡常數為K_a1=$\frac{c（{H}^{+}）c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$10^-1.85mol/L，據此分析；
B．b點加入NaOH溶液的體積為20mL，此時反應恰好產生NaHA，為第一個滴定終點，根據溶液中質子守恒分析；
C．H₂A的二級電離平衡常數為K_a2=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-7.19mol/L，c點溶液的pH=7.19，即溶液中c（H⁺）=10^-7.19mol/L，據此分析；
D．d點為加入NaOH溶液40mL，此時溶液中恰好生成Na₂A，為第二個滴定終點，Na₂A水解使溶液顯堿性，結合圖象分析．

解答 解：A．a點溶液中pH=1.85，則溶液中c（H⁺）=10^-1.85mol/L，H₂A的一級電離平衡常數為K_a1=$\frac{c（{H}^{+}）c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.85mol/L，所以c（H⁺）=K_a1，表明溶液中c（NaHA）=c（H₂A），若恰好是10mLNaOH，反應起始時存在c（NaHA）=c（H₂A），平衡時c（H₂A）＜c（NaHA），因此所加NaOH體積需＜10mL，會得到平衡時c（NaHA）=c（H₂A），即V₀＜10mL，故A錯誤；
B．b點加入NaOH溶液的體積為20mL，此時反應恰好產生NaHA，為第一個滴定終點，溶液中存在質子守恒，c（H₂A）+c（H⁺）=c（A^2-）+c（OH^-），故B錯誤；
C．H₂A的二級電離平衡常數為K_a2=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-7.19mol/L，c點溶液的pH=7.19，即溶液中c（H⁺）=10^-7.19mol/L，則c（H⁺）=Ka2，表明溶液中c（A^2-）=c（HA^-），故C正確；
D．d點為加入NaOH溶液40mL，此時溶液中恰好生成Na₂A，為第二個滴定終點，此時Na₂A水解使溶液顯堿性，溶液的pH為9.85，發(fā)生水解的方程式為A^2-+H₂O?HA^-+OH^-，則A^2-水解平衡常數K_hl=$\frac{c（H{A}^{-}）c（O{H}^{-}）}{c（{A}^{2-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a2}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-7.19}}$=10^-6.81，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查弱電解質的電離平衡，滴定原理，根據平衡常數和圖象分析，牢牢把握守恒思想是解題的關鍵，題目難度中等．