Question

硫酸是強(qiáng)酸，中學(xué)階段將硫酸在水溶液中看做完全電離。但事實(shí)是，硫酸在水中的第一步電離是完全的，第二步電離并不完全，其電離情況為H₂SO₄=H^＋＋HSO₄^-，HSO₄^-H^＋＋SO₄^2-。
請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：
（1）Na₂SO₄溶液呈________(填“弱酸性”、“中性”或“弱堿性”)，其理由是__________________________________________。(用離子方程式表示)。
（2）H₂SO₄溶液與BaCl₂溶液反應(yīng)的離子方程式為_________________________。
（3）在0.10 mol·L^－1的Na₂SO₄溶液中，下列離子濃度的關(guān)系正確的是________(填寫編號(hào))。

A．c(Na＋)＝c(SO42-)＋c(HSO4-)＋c(H2SO4)

B．c(OH－)＝c(HSO4-)＋c(H＋)

C．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HSO4-)＋2c(SO42-)

D．c(Na＋)＝2c(SO42-)＋2c(HSO4-)

（4）若25℃時(shí)，0.10 mol·L^－1的NaHSO₄溶液中c(SO₄^2-)＝0.029 mol·L ^－1，則0.10 mol·L^－1的H₂SO₄溶液中c(SO₄^2-)________0.029 mol·L^－1(填“＜”、“＞”或“＝”)，其理由是__________________________________________________________________。
（5）或25℃時(shí)，0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液的pH＝－lg 0.11，則0.10 mol·L^－1H₂SO₄溶液中c(SO₄^2-)＝________ mol·L^－1。

Answer 1

（1）弱堿性    SO₄^2-＋H₂OHSO₄^-＋OH^－
（2）Ba^2＋＋HSO₄^-=BaSO₄↓＋H^＋
（3）BCD
（4）＜　H₂SO₄=HSO₄^-＋H^＋，電離出的H^＋抑制HSO₄^-的電離
（5）0.01

（1）由題中信息可得，硫酸鈉是弱酸強(qiáng)堿鹽，易水解生成硫酸氫鈉：Na₂SO₄＋H₂O??NaHSO₄＋NaOH，所以硫酸鈉溶液呈弱堿性。（2）硫酸氫根離子部分電離，是弱酸根離子，硫酸與氯化鋇反應(yīng)的離子方程式為Ba^2＋＋HSO₄^-=BaSO₄↓＋H^＋。（3）A項(xiàng)，由題意知，硫酸鈉溶液中存在的陽離子：Na^＋、H^＋，陰離子：SO₄^2-、OH^－、HSO₄^-，溶液中不存在H₂SO₄，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，物料守恒式為c(Na^＋)＝2c(SO₄^2-)＋2c(HSO₄^-)，電荷守恒式為c(Na^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(HSO₄^-)＋2c(SO₄^2-)，兩式相減，得質(zhì)子守恒式：c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(HSO₄^-)，B、C、D項(xiàng)正確。（4）硫酸氫鈉溶液中存在：HSO₄^-H^＋＋SO₄^2-；硫酸溶液中存在：H₂SO₄=H^＋＋HSO₄^-，HSO₄^-H^＋＋SO₄^2-，硫酸第一步電離出來的H^＋對(duì)第二步電離有抑制作用，使平衡向左移動(dòng)，故同濃度的硫酸溶液中c(SO₄^2-)小于硫酸氫鈉溶液中的c(SO₄^2-)。
（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電離，第二步部分電離，所以c(SO₄^2-)＝0.01 mol·L^－1。