(14分)常温下,某水溶液中存在的离子有:Na+、B2-、HB-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2B。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2B的电离方程式 ﹑ 。
(2)常温下,已知0.1 mol·L-1二元酸H2B溶液中c(OH-) / c(H+)=1×10-6。
①常温下,0.1 mol·L-1H2B溶液的pH= ;
②写出该酸(H2B)与少量NaOH溶液反应的离子方程式: ;
(3)常温下,将100 mL 0.1 mol·L-1的稀H2SO4溶液与100 mL 0.4 mol·L-1的NaOH溶液充分混合(溶液体积变化忽略不计),所得溶液的pH= 。
(4)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw= 。该温度下(t℃),0.1 mol·L-1HCl溶液的pH= ;
⑴ H2BHB-+ H+; HB-
B2-+ H+;
⑵ ①4;② H2B + OH-= HB- + H2O ;⑶ 13 ; ⑷ 10-13 ; 1 。
题目分析:根据在该酸溶液中存在的微粒的种类可知在酸H2B溶液中存在的电离平衡有:H2BHB-+ H+; HB-
B2-+ H+;(2)①常温下,已知0.1 mol·L-1二元酸H2B溶液中c(OH-) / c(H+)=1×10-6,而c(OH-)·c(H+)=1×10-14,所以c(OH-)= 1×10-10,所以c(H+)=1×10-4,pH=4。②该酸(H2B)与少量NaOH溶液反应的离子方程式是H2B+ OH-= HB- + H2O。(3)n(H+)=0.1L×0.1mol/L×2=0.02mol;n(OH-)=0.1L×0.4mol/L=0.04mol.溶液混合后,碱过量,溶液显碱性,n(OH-)(混合)= 0.04mol-0.02mol=0.02mol。c(OH-)= 0.02mol÷0.2L=0.1mol/L所以c(H+)=Kw÷c(OH-)=10-13mol/L.pH=13. (4)t℃时,有pH=2的稀硫酸c(H+)=10-2mol/L; pH=11的NaOH溶液,c(H+)(碱)=10-11mol/L,由于等体积混合后溶液呈中性。所以c(OH-)=Kw÷c(H+)(碱)=10-2mol/L。Kw==10-2mol/L×10-11mol/L=10-13mol2/L2。该温度下(t℃),0.1 mol·L-1HCl溶液的pH=1。