Question

3．室温下，0.1mol/L的H₂A溶液体系中，含A粒子的分布系数（平衡时某粒子的浓度占各粒子浓度之和的分数）与溶液 pH的关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． 室温下，HA^-的电离常数Ka₂=1.0×10^-7
• B． 室温下，0.1mol/L的NaHA溶液显酸性
• C． 室温下，0.2mol/L的H₂A与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合，溶液pH=1.8
• D． 0.1mol/L的Na₂A溶液中c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-）+2c（H₂A）

Answer 1

分析 根据图知，pH为0-4时，实线表示H₂A、虚线表示HA^-，pH=4-5虚线表示HA^-，pH＞5时，下降的虚线表示HA^-，上升的虚线表示A^2-，
A．室温下，HA^-的电离常数Ka₂=$\frac{c（{A}^{2-}）．c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$；
B．根据图知，pH=4-5时，溶液中阴离子主要是HA^-；
C．室温下，0.2mol/L的H₂A与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaHA、H₂A；
D．任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒判断．

解答 解：根据图知，pH为0-4时，实线表示H₂A、虚线表示HA^-，pH=4-5虚线表示HA^-，pH＞5时，下降的虚线表示HA^-，上升的虚线表示A^2-，
A．室温下，pH=7时，c（A^2-）=c（HA^-），HA^-的电离常数Ka₂=$\frac{c（{A}^{2-}）．c（{H}^{+}）}{c（H{A}^{-}）}$=1.0×10^-7，故A正确；
B．根据图知，pH=4-5时，溶液中阴离子主要是HA^-，溶液pH接近4-5，溶液呈酸性，故B正确；
C．室温下，0.2mol/L的 H₂A与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合，溶液中溶质为等物质的量浓度的NaHA、H₂A，但是H₂A部分电离，所以溶液中两种阴离子浓度不等，则溶液的pH不等于1.8，故C错误；
D．任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒得c（H⁺）+c（Na⁺）=c（HA^-）+2c（A^2-）+c（OH^-），根据物料守恒得c（Na⁺）=2[c（HA^-）+c（A^2-）+c（H₂A）]，所以得c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA^-）+2c（H₂A），故D正确；
故选C．

点评 本题以弱电解质的电离为载体考查离子浓度大小比较，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，明确溶液中微粒浓度变化与溶液pH的关系是解本题关键，难点是A选项中电离平衡常数的计算，题目难度中等．