Question

2．已知：pKa=-lgKa，25℃时，H₂A的pK_al=1.85，pK_a2=7.19．常温下，用0.1mol•L^-1NaOH溶液滴定20mL 0.1mol•L^-1H₂A溶液的滴定曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． a点所得溶液中：V₀=10 mL
• B． b点所得溶液中：c（H₂A）+c（H⁺）=c（HA^-）+c（OH^-）
• C． c点所得溶液中：c（A^2-）=c（HA^-）
• D． d点所得溶液中A^2-水解平衡常数K_hl=10^-7.19

Answer 1

分析 A．a点溶液中pH=1.85，则溶液中c（H⁺）=10^-1.85mol/L，H₂A的一级电离平衡常数为K_a1=$\frac{c（{H}^{+}）c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$10^-1.85mol/L，据此分析；
B．b点加入NaOH溶液的体积为20mL，此时反应恰好产生NaHA，为第一个滴定终点，根据溶液中质子守恒分析；
C．H₂A的二级电离平衡常数为K_a2=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-7.19mol/L，c点溶液的pH=7.19，即溶液中c（H⁺）=10^-7.19mol/L，据此分析；
D．d点为加入NaOH溶液40mL，此时溶液中恰好生成Na₂A，为第二个滴定终点，Na₂A水解使溶液显碱性，结合图象分析．

解答 解：A．a点溶液中pH=1.85，则溶液中c（H⁺）=10^-1.85mol/L，H₂A的一级电离平衡常数为K_a1=$\frac{c（{H}^{+}）c（H{A}^{-}）}{c（{H}_{2}A）}$=10^-1.85mol/L，所以c（H⁺）=K_a1，表明溶液中c（NaHA）=c（H₂A），若恰好是10mLNaOH，反应起始时存在c（NaHA）=c（H₂A），平衡时c（H₂A）＜c（NaHA），因此所加NaOH体积需＜10mL，会得到平衡时c（NaHA）=c（H₂A），即V₀＜10mL，故A错误；
B．b点加入NaOH溶液的体积为20mL，此时反应恰好产生NaHA，为第一个滴定终点，溶液中存在质子守恒，c（H₂A）+c（H⁺）=c（A^2-）+c（OH^-），故B错误；
C．H₂A的二级电离平衡常数为K_a2=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{2-}）}{c（H{A}^{-}）}$=10^-7.19mol/L，c点溶液的pH=7.19，即溶液中c（H⁺）=10^-7.19mol/L，则c（H⁺）=Ka2，表明溶液中c（A^2-）=c（HA^-），故C正确；
D．d点为加入NaOH溶液40mL，此时溶液中恰好生成Na₂A，为第二个滴定终点，此时Na₂A水解使溶液显碱性，溶液的pH为9.85，发生水解的方程式为A^2-+H₂O?HA^-+OH^-，则A^2-水解平衡常数K_hl=$\frac{c（H{A}^{-}）c（O{H}^{-}）}{c（{A}^{2-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a2}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-7.19}}$=10^-6.81，故D错误．
故选C．

点评 本题考查弱电解质的电离平衡，滴定原理，根据平衡常数和图象分析，牢牢把握守恒思想是解题的关键，题目难度中等．