Question

（1）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2mol?L-1NaHA溶液与2mol?L-1NaOH溶液等体积混合而得，则溶液M的pH

 

7 （填“＞”、“＜”或“=”）；溶液M中各微粒的浓度关系正确的是

 

．
A．c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）     
 B． c（HA^-）+c（H₂A）+c（H⁺）=c（OH^-）
C．c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）=1 mol?L^-1
D． c（A^2-）+c（HA^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）
（2）室温时，氢氧化钙的溶度积K_SP=4.7×10^-6，室温时将9mL0.02mol?L-1的氯化钙溶液与1mL pH=13的氢氧化钠溶液混合后（溶液体积可直接加和），溶液中

 

沉淀析出（填“有”或“无”）．
（3）某校课外活动小组为测定已部分脱水的石膏的组成（xCaSO₄?yH₂O），做如下实验将固体加热，经测量剩余固体质量随时间变化如图所示．
则x：y=

 

．t2～t3时间段固体的化学式为

 

．t5～t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色．则该时间所发生反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,离子浓度大小的比较

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）①溶液中存在H₂A、A^2-、HA^-，则H₂A溶液中存在电离平衡，说明H₂A为弱酸；
②二者恰好反应生成Na₂A，该溶液为强碱弱酸盐溶液，溶液呈碱性；
再结合电荷守恒及物料守恒分析解答；
（2）如果c（Ca²⁺）．c²（OH^-）＜K_SP就没有沉淀析出，如果c（cCa²⁺）．c²（OH^-）＞K_SP就有沉淀析出；
（3）从D点开始，t5～t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，说明该点的固体为硫酸钙，则硫酸钙的物质的量=

2.72g

136g/mol

=0.02mol，水的物质的量=

(3.26g-2.72g)

18g/mol

=0.03mol，据此判断该物质的化学式；
t5～t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，说明生成二氧化硫气体，根据元素得失电子知，还有氧气生成，据此书写方程式．

解答： 解：（1）①溶液中存在H₂A、A^2-、HA^-，则H₂A溶液中存在电离平衡，说明H₂A为弱酸，其电离方程式为：H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-，
故答案为：H₂A?H⁺+HA^-、HA^-?H⁺+A^2-；
②二者恰好反应生成Na₂A，该溶液为强碱弱酸盐溶液，溶液呈碱性，所以溶液的pH＞7；
A．溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），钠离子不水解，酸根离子水解，所以c（Na⁺）＞c（A^2-），盐类水解程度较小，所以离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（A^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故正确；      
B．根据质子守恒得c（HA^-）+2c（H₂A）+c（H⁺）=c（OH^-），故错误；
C．根据物料守恒得c（A^2-）+c（HA^-）+c（H₂A）=1 mol?L^-1，故正确；
D．根据电荷守恒得2 c（A^2-）+c（HA^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），故错误；
故答案为：＞；AC；
（2）c（Ca²⁺）=

0.02×9

10

mol/L=0.018mol/L，cc（OH^-）=

0.1×1

10

mol/L=0.01mol/L，则c（Ca²⁺）．c²（OH^-）=0.018×0.01×0.01=1.8×10^-6＜K_SP，所以没有沉淀析出，
故答案为：无；
（3）从D点开始，t5～t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，说明该点的固体为硫酸钙，则硫酸钙的物质的量=

2.72g

136g/mol

=0.02mol，水的物质的量=

(3.26g-2.72g)

18g/mol

=0.03mol，则硫酸钙和水的物质的量之比等于其个数之比=0.02mol：0.03mol=2：3；
t2～t3时间段，固体中水的物质的量为总的一半，所以该物质的化学式为：2CaSO₄?H₂O或CaSO₄?

1

2

H₂O；
t5～t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体，其中一种能使品红溶液褪色，说明生成二氧化硫气体，根据元素得失电子知，还有氧气生成，所以该反应方程式为：2CaSO₄

△   .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑，
故答案为：2：3；2CaSO₄?H₂O或CaSO₄?

1

2

H₂O；2CaSO₄

△   .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑．

点评：本题考查了弱电解质的电离、化学式的确定、难溶物等知识点，根据弱电解质电离特点、溶度积常数、物质的分解等知识点来分析解答，难点是（3），明确曲线变化趋势及拐点含义即可解答，知道每一步发生的反应，难度中等．