Question

硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看做完全电离。但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，其电离情况为H₂SO₄===H^＋＋HSO，HSOH^＋＋SO。

请回答下列有关问题：

(1)Na₂SO₄溶液呈________(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”)，其理由是

_____________________________________________________________。

(用离子方程式表示)。

(2)H₂SO₄溶液与BaCl₂溶液反应的离子方程式为________

________________________________________________________________________。

(3)在0.10 mol·L^－1的Na₂SO₄溶液中，下列离子浓度的关系正确的是________(填写编号)。

A．c(Na^＋)＝c(SO)＋c(HSO)＋c(H₂SO₄)

B．c(OH^－)＝c(HSO)＋c(H^＋)

C．c(Na^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(HSO)＋2c(SO)

D．c(Na^＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)

(4)若25℃时，0.10 mol·L^－1的NaHSO₄溶液中c(SO)＝0.029 mol·L ^－1，则0.10 mol·L^－1的H₂SO₄溶液中c(SO)________0.029 mol·L^－1(填“<”、“>”或“＝”)，其理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)或25℃时，0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液的pH＝－lg 0.11，则0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液中c(SO)＝________ mol·L^－1。

Answer 1

解析：(1)由题中信息可得，硫酸钠是弱酸强碱盐，易水解生成硫酸氢钠：Na₂SO₄＋H₂ONaHSO₄＋NaOH，所以硫酸钠溶液呈弱碱性。(2)硫酸氢根离子部分电离，是弱酸根离子，硫酸与氯化钡反应的离子方程式为Ba^2＋＋HSO===BaSO₄↓＋H^＋。(3)A项，由题意知，硫酸钠溶液中存在的阳离子：Na^＋、H^＋，阴离子：SO、OH^－、HSO，溶液中不存在H₂SO₄，A项错误；B项，物料守恒式为c(Na^＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)，电荷守恒式为c(Na^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(HSO)＋2c(SO)，两式相减，得质子守恒式：c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(HSO)，B、C、D项正确。(4)硫酸氢钠溶液中存在：HSOH^＋＋SO；硫酸溶液中存在：H₂SO₄===H^＋＋HSO，HSOH^＋＋SO，硫酸第一步电离出来的H^＋对第二步电离有抑制作用，使平衡向左移动，故同浓度的硫酸溶液中c(SO)小于硫酸氢钠溶液中的c(SO)。

(5)0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液中c(H^＋)＝0.11 mol·L^－1，由于硫酸在水中第一步完全电离，第二步部分电离，所以c(SO)＝0.01 mol·L^－1。

答案：(1)弱碱性

SO＋H₂OHSO＋OH^－

(2)Ba^2＋＋HSO===BaSO₄↓＋H^＋

(3)BCD

(4)<　H₂SO₄===HSO＋H^＋，电离出的H^＋抑制HSO的电离

(5)0.01