Question

分析、歸納、探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法和手段之一．下面就電解質(zhì)A回答有關(guān)問(wèn)題（假定以下都是室溫時(shí)的溶液）．
（1）電解質(zhì)A的化學(xué)式為Na_nB，測(cè)得濃度為c mol/L的A溶液的pH=a．
①當(dāng)a=10時(shí)，A溶液呈堿性的原因是（用離子方式程式表示）

B^n-+H₂O?HB^（n-1）-+OH^-

．
②當(dāng)a=10，n=1時(shí)，A溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

c（Na⁺）＞c（B^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

，c（OH^-）-c（HB）=

1×10^-10

 mol/L．
當(dāng)a=11，n=2時(shí)，A溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）

，當(dāng)a=9，n=2時(shí)，NaHB的溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）

，當(dāng)a=6，n=2時(shí)，NaHB溶液呈酸性的原因是（用離子方式程式表示）

HB^-+H₂O?B^2-+H₃O⁺

，NaHB的溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）

．
③當(dāng)n=1、c=0.1，溶液中c（HB）：c（B^-）=1：99時(shí)，A溶液的pH為

11

（保留整數(shù)值）．
（2）已知難溶電解質(zhì)A的化學(xué)式為X₂Y₃，測(cè)得其飽和溶液中X³⁺離子的濃度為c mol/L，則該難溶物X₂Y₃的溶度積常數(shù)為K_sp=

27

8

c⁵

．

Answer 1

分析：（1）①Na_nB溶液的pH=10，說(shuō)明Na_nB為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解后溶液顯示堿性，據(jù)此寫(xiě)出水解的離子方程式；
②根據(jù)溶液中的pH、電荷守恒、物料守恒、鹽的水解原理進(jìn)行分析、計(jì)算、比較離子濃度大小；
③根據(jù)c（HB）：c（B^-）=1：99計(jì)算出水解生成氫氧根離子的濃度，再根據(jù)水的離子積計(jì)算出溶液的pH；
（2）根據(jù)電解質(zhì)A的化學(xué)式寫(xiě)出溶解平衡，根據(jù)溶度積常數(shù)表達(dá)式及題數(shù)中數(shù)據(jù) 計(jì)算出該難溶物X₂Y₃的溶度積常數(shù)為K_sp．

解答：解：（1）①Na_nB溶液的pH=10，Na_nB為強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中發(fā)生了水解：B^n-+H₂O?HB^（n-1）-+OH^-，
故答案為：B^n-+H₂O?HB^（n-1）-+OH^-；
②當(dāng)a=10，n=1時(shí)，由于B^-離子水解，溶液酸性堿性，溶液中B^-離子濃度減小，所以A溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（B^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；由電荷守恒可得：c（B^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），由物料守恒可知：c（Na⁺）=c（HB）+c（B^-），將鈉離子濃度帶入電荷守恒可得：c（B^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（HB）+c（B^-），c（OH^-）-c（HB）=c（H⁺）=1×10^-10；
當(dāng)a=11，n=2時(shí)，A溶液為堿性溶液，氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，溶液中中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）；
當(dāng)a=9，n=2時(shí)，NaHB的溶液中為堿性溶液，氫離子濃度小于氫氧根離子濃度，各種離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）；
當(dāng)a=6，n=2時(shí)，NaHB電離出氫離子，使溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，溶液呈酸性，離子方程式為：HB^-+H₂O?B^2-+H₃O⁺；NaHB溶液中各種離子濃度關(guān)系為：c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）；
故答案為：c（Na⁺）＞c（B^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；1×10^-10；
c（Na⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）＞c（HB^-）＞c（H⁺）；
c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）；
HB^-+H₂O?B^2-+H₃O⁺； c（Na⁺）＞c（HB^-）＞c（H⁺）＞c（B^2-）＞c（OH^-）；
③n=1、c=0.1，c（HB）：c（B^-）=1：99，參與水解的B^-離子為1%，水解生成氫氧根離子濃度為：0.1mol/L×1%=0.001mol/L，溶液的pH為11，
故答案為：11；
（2）X₂Y₃的溶解平衡為：X₂Y₃（s）?2X³⁺（aq）+3Y^2-（aq），X³⁺離子的濃度為c mol/L，Y^2-的濃度為

3

2

cmol/L，
K_sp=c²（X³⁺）×c³（3Y^2-）=c²×（

3

2

c）³=

27

8

c⁵，
故答案為：

27

8

c⁵．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了溶液pH的簡(jiǎn)單計(jì)算、溶液中離子濃度大小比較、難溶電解質(zhì)的溶解平衡等知識(shí)，題目難度較大，試題涉及的題量較多，知識(shí)點(diǎn)較廣，注意掌握電荷守恒和物料守恒的應(yīng)用，明確溶度積常數(shù)的含義及計(jì)算方法．