Question

5．已知某濃度的硫酸在水中的電離方程式：
H₂SO₄═H⁺+HSO₄^-，HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-．
（1）Na₂SO₄溶液顯堿性（填“酸性”“堿性”或“中性”），理由是（用離子方程式表示）SO₄^2-+H₂O?HSO₄^-+OH^-．
（2）在25℃時0.1mol•L^-1的NaHSO₄溶液中c（SO₄^2-）=0.029mol•L^-1，則25℃時，0.1mol•L^-1 H₂SO₄溶液中c（SO₄^2-）小于 0.029mol•L^-1（填“大于”，“小于”或“等于”），理由是H₂SO₄一級電離出H⁺，對HSO₄^-電離起抑制作用，而NaHSO₄中不存在抑制．
（3）在0.1mol•L^-1 Na₂SO₄溶液中，下列粒子濃度關(guān)系正確的是AD．
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-）
B．2c（Na⁺）=c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）
C．c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
D．c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）=0.1mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）硫酸的第一步電離是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步電離并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）硫酸第一步電離出的氫離子抑制第二步電離；
（3）硫酸氫離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，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．

解答 解：（1）根據(jù)硫酸的第一步電離是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步電離并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，則
Na₂SO₄溶液存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，溶液呈弱堿性，故答案為：堿性；SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
（2）硫酸第一步電離出的氫離子抑制第二步電離，所以0.10mol•L^-1的H₂SO₄溶液中c（H⁺）＜0.129mol•L^-1，故答案為：小于；H₂SO₄一級電離出H⁺，對HSO₄^-電離起抑制作用，而NaHSO₄中不存在抑制；
（3）A．溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-），故A正確
B．硫酸根離子只發(fā)生一步水解，溶液中存在物料守恒，根據(jù)物料守恒得c（Na⁺）=2c（SO₄^2-）+2c（HSO₄^-），故B錯誤；
C．硫酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），根據(jù)物料守恒得c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），硫酸根離子水解程度較小，所以離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故C錯誤；
D．根據(jù)物料守恒得c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）=0.1mol•L^-1，故D正確；
故選AD．

點評 本題考查酸堿混合溶液定性判斷及弱電解質(zhì)電離、鹽類水解等知識點，側(cè)重考查學(xué)生分析能力，把握硫酸電離特點是解本題關(guān)鍵，注意硫酸第一步完全電離、第二步部分電離，所以硫酸根離子只有一步水解，為易錯題．