Question

常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na⁺、A^2-、HA^-、H⁺、OH^-，存在的分子有H₂O、H₂A。根据题意回答下列问题：

（1）写出酸H₂A的电离方程式__________________________。

（2）若溶液M由10mL 2 mol·L^-1NaHA溶液与10mL 2mol·L^-1NaOH溶液混合而得，则溶液M的pH ________7 （填“>”、“<”或“=”），溶液中离子浓度由大到小顺序为__________________________。（溶液混合时体积变化忽略，下同）

（3）已知K_sp(BaA)= 1.8×10^-10，向⑵的混合溶液中加入10mL 1 mol·L^-1 BaCl₂溶液，混合后溶液中的Ba²⁺浓度为___________ mol·L^－1。

（4）若溶液M由pH=3的H₂A溶液V₁mL与pH=11的NaOH溶液V₂mL混合反应而得，混合溶液c(H⁺)/c(OH^-)=10⁴，V₁与V₂的大小关系为___________（填“大于、等于、小于”或“均有可能”）。

Answer

H2A⇌H++HA−、HA−⇌H++A2−； > c(Na+)>c(A2−)>c(OH−)>c(HA−)>c(H+) 5.4×10−10 均有可能

【解析】

（1）溶液中存在的分子有H2O、H2A，则H2A为弱酸，电离方程式为H2A⇌H++HA-、HA-⇌H++A2-；综上所述，本题答案是：H2A⇌H++HA-、HA-⇌H++A2-。

（2）等体积混合恰好生成Na2A，水解显碱性，pH＞7，离子水解以第一步为主，则离子浓度关系为c（Na+）＞c（A2-）＞c（OH-）＞c（HA-）＞c（H+）；由反应式Ba2++A2-=BaA↓可得：沉淀后A2-过量0.01mol，溶液中c（A2-）=0.01/（30×10-3）=1/3mol•L-1，根据BaA的Ksp=c（Ba2+）•c（A2-）可得c（Ba2+）=Ksp/c（A2-）=1.8×10−10/(1/3)=5.4×10-10 mol•L-1；综上所述，本题答案是：> ； c(Na+)>c(A2−)>c(OH−)>c(HA−)>c(H+) ，5.4×10−10。

（3）混合溶液c（H+）/c（OH-）=104，c（H+）=10-5mol/L，显酸性，则酸过量，H2A为弱酸，pH=3的H2A溶液与pH=11的NaOH溶液混合时酸的浓度大于碱的浓度，则二者体积关系不确定，大于、小于或等于都可能酸过量；综上所述，本题答案是：均有可能。