Question

23.25℃时，向25mL0.1mol•L^-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1 H₂B溶液，曲线如图所示，a＞12.5．回答下列问题：
（1）Na₂B溶液显______（填“酸性”，“中性”，或“碱性”）．理由是______（用离子方程式表示）．
（2）在0.1mol/L的Na₂B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是______．
A．c （B^2-）+c （HB^- ）+c （H₂B）=0.1mol/L
B．c （Na⁺）+c （OH^- ）=c （H⁺）+c （HB^-）
C．c （Na⁺）+c （H⁺ ）=c （OH^- ）+c （HB^-）+2c （B^2- ）
D．c （Na⁺）=2c （B^2- ）+2c （HB^- ）
（3）25℃时，试比较0.05mol/L NaHB溶液中c （B^2-） 与 c （HB^- ） 的大小并说明理由：______．

Answer

（1）25℃时，向25mL0.1mol•L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L-1 H2B溶液，当酸的体积为a时，a＞12.5，溶液呈中性，说明该酸是弱酸；Na2B是强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性．
（2）根据物料守恒和电荷守恒确定各种离子浓度的关系．
（3）当酸、碱的物质的量相等时，酸和碱恰好反应生成NaHB，根据图象分析溶液中c （B2-） 与 c （HB- ） 的大小关系．
【解析】
（1）25℃时，向25mL0.1mol•L-1NaOH溶液中逐滴加入0.1mol•L-1 H2B溶液，当酸的体积为a时，a＞12.5，溶液呈中性，酸的物质的量大于碱的物质的量，所以该酸是弱酸；Na2B是强碱弱酸盐，水解而使溶液呈碱性，水解方程式为：B2-+H2O⇌HB-+OH-；HB-+H2O⇌H2B+OH-．
故答案为：碱性；  B2-+H2O⇌HB-+OH-；HB-+H2O⇌H2B+OH-．
（2）A．根据物料守恒知，含有B元素的微粒浓度之和为c （B2-）+c （HB- ）+c （H2B）=0.1mol/L，故A正确．
B．根据物料守恒得：c（Na+）=2c （B2-）+2c（HB-）+2c（H2B），根据质子守恒得：c（OH-）=c（HB-）+c（H+）+2c（H2B），所以c（Na+）+c（OH- ）=c（H+）+3c（HB-）+2c （B2-）+4c（H2B），故B错误．
C．溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电荷相等，即c （Na+）+c （H+ ）=c （OH- ）+c （HB-）+2c （B2- ），故C正确．
D．根据物料守恒知，钠离子和含有B元素的微粒浓度之和的比为2：1，所以c（Na+）=2c（B2-）+2c（HB-）+2
c （H2B），故D错误．
故选AC．
（3）当酸、碱的物质的量相等时，酸和碱恰好反应生成NaHB，根据图象分析知，25℃时0.05mol/L NaHB溶液呈酸性，且pH=3，说明HB-的电离程度（HB-⇌B2-+H+）大于其水解程度（HB-+H2O⇌H2B+OH-），故c（B2-）＞c （H2B）．
故答案为：25℃时0.05mol/LNaHB溶液呈酸性，且pH=3，说明HB-的电离程度（HB-⇌B2-+H+）大于其水解程度（HB-+H2O⇌H2B+OH-），故c（B2-）＞c（H2B）．