Question

某二元酸（化學式用H₂A表示）在水中的電離方程式是：
H₂A==H⁺+HA^－  HA^－H⁺+A^2－     完成以下問題：
(1)Na₂A溶液顯______（填“酸性”“中性”或“堿性”），理由是________________（用離子方程式表示）。
(2)已知0.1 mol·L^－1的NaHA溶液pH=2,則0.1 mol·L^－1的H₂A溶液中氫離子的物質的量濃度_______0.11 mol·L^-1(填“＞”“=”或“＜”）。
(3)鍋爐水垢中的CaSO₄，可用Na₂CO₃溶液處理，轉化為CaCO₃，而后用酸除去。過程中發生：CaSO₄(1)+ CO₃^2-CaCO₃(1)+ SO₄^2-，已知298K時，K_sp[CaCO₃]=2.80×10^-9，K_sp[CaSO₄]=4.90×10^-5，求此溫度下該反應的平衡常數K=    (計算結果保留三位有效數字)

Answer 1

(1) 堿性   B^2－+H₂O  HA^－+OH^－    (2) ＜    (3)1.75×10^－4

試題分析：二元酸（化學式用H₂A表示）在水中的電離方程式是：H₂A==H⁺+HA^－  HA^－H⁺+A^2－ ，由此可以知道該該酸的第一步電離完全，而第二步電離不完全，為弱酸，故(1)Na₂A溶液顯堿性，理由是A離子的水解，其離子方程式為：B^2－+H₂O  HA^－+OH^－；(2)已知0.1 mol·L^－1的NaHA溶液pH=2,即由 HA^－電離的氫離子濃度為0.01mol/L，故H₂A溶液中氫離子的物質的量濃度由于第一步的抑制而小于0.11 mol·L^-1；(3)CaSO₄(1)+ CO₃^2-CaCO₃(1)+ SO₄^2-的平衡常數
K=c(SO₄^2-)/c（CO₃^2-)=K_sp[CaSO₄]/K_sp[CaCO₃]=4.90×10^-5/=2.80×10^-9=1.75×10⁴。
點評：本題考查了鹽的水解、溶度積，該題要理解二元酸在水中的電離方程式是：H₂A==H⁺+HA^－
HA^－H⁺+A^2－ ，由此可以知道該該酸的第一步電離完全，而第二步電離不完全，本題難度中等。