Question

研究电解质在水溶液中的平衡能了解它的存在形式。

（1）已知部分弱酸的电离常数如下表：

化学式	HF	H2CO3	H2S
电离平衡常数K(25℃)

①写出H₂S的K_a1的表达式：________________。

②常温下，pH相同的三种溶液NaF、Na₂CO₃、Na₂S，物质的量浓度最小的是_______。

③将过量H₂S通入Na₂CO₃溶液，反应的离子方程式是_______________。

（2）室温下，用0.100 mol·L^－1 盐酸溶液滴定20.00 mL 0.100 mol·L^－1 的氨水溶液，滴定曲线如图所示。(忽略溶液体积的变化，①②填“＞”“＜”或“＝”)

①a点所示的溶液中c(NH₃·H₂O)___________c(Cl^－)。

②b点所示的溶液中c(Cl^－)___________c(NH₄^＋)。

③室温下pH＝11的氨水与pH＝5的NH₄Cl溶液中，由水电离出的c(H^＋)之比为__________。

（3）二元弱酸H₂A溶液中H₂A、HA^－、A^2－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示。则H₂A第二级电离平衡常数K_a2＝___________。

Answer

c(H+)·c(HS-)/c(H2S) Na2S H2S+CO32-=HCO3-+HS ＜ = 1:106 10-4.2

【解析】

Ka为弱酸的电离平衡常数，Ka值越大，在相同条件下，酸性越强，即酸性有HF＞H2CO3＞H2S＞HCO3-＞HS-,多元弱酸电离分步，以第一步为主，同理，多元弱酸盐水解也分步，以第一步为主，据此解答。

(1)①平衡常数为生成物浓度的幂之积与反应物浓度幂之积的比值，根据H2SO3HSO3- +H+可知Ka的表达式为c(H+)·c(HS-)/c(H2S)；

②相同浓度的NaF、Na2CO3、Na2S中，由于酸性HF＞HCO3-＞HS-，根据越弱越水解，S2-水解程度最大，产生的OH－浓度最大，pH值最大；故pH相同的三种溶液NaF、Na2CO3、Na2S，浓度最小的为Na2S，答案为：Na2S；

③将过量H2S通入Na2CO3溶液，根据强酸制弱酸的原理，由于酸性H2CO3＞H2S＞HCO3-＞HS-，所以，即便H2S过量，也只能生成HCO3-和HS-，而不能生成CO2，答案为：H2S+ CO32-=HCO3-+HS-；

(1)①用0.100 mol·L－1 盐酸溶液滴定20.00 mL 0.100 mol·L－1 的氨水溶液时，在a点消耗盐酸10.00 mL时，反应后生成的氯化铵和剩余的NH3·H2O的物质的量相等，若只考虑氯化铵电离，c(NH4＋)和c(Cl－)相等，但NH4＋要水解消耗，a点pH大于7，呈碱性，以电离为主，产生的NH4＋多，所以c(Cl－)＜c(NH4＋)；

②b点溶液中存在电荷守恒，c(NH4＋)+ c(H＋) =c(Cl－) +c(OH－)，b点pH值为7，c(H＋) = c(OH－)，故c(NH4＋) =c(Cl－)，答案为：=；

③pH＝11的氨水，氨水不能电离出H+，溶液中H+就是水电离出的H+，c(H＋)为1×10-11, pH＝5的NH4Cl溶液中铵根水解，溶液显酸性，溶液中水电离出的c(H＋)为1×10-5，故由水电离出的c(H＋)之比为1:106；

(3)H2A的二级电离为HA－H+＋A2-，Ka2=c(H+)×c(A2-)/c(HA-)，电离平衡常数是温度的常数，从图中取c(A2-)=c(HA-)特殊点，Ka2= c(H+)=10-4.2，故答案为：10-4.2。