Question

已知：H2A的A2－可表示S2－、SO42—、SO32—、SiO32—或CO32—。

（1）常溫下，向20 mL 0.2 mol·L－1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L－1 NaOH溶液。有關微粒物質的量變化如下圖（其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－）。請根據圖示填空：

 

①當V（NaOH）＝20 mL時，溶液中離子濃度大小關系：________。

②等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后，其溶液中水的電離程度比純水________（填“大”、“小”或“相等”），欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入_______________________________________________________。

（2）有關H2A的鈉鹽的熱化學方程式如下：

①Na2SO4（s）=Na2S（s）＋2O2（g） ΔH1＝＋1 011.0 kJ·mol－1

②2C（s）＋O2（g）=2CO（g） ΔH2＝－221.0 kJ·mol－1

則反應③Na2SO4（s）＋4C（s）=Na2S（s）＋4CO（g）　ΔH3＝________ kJ·mol－1。工業上制備Na2S時往往還要加入過量的碳，同時還要通入空氣，目的有兩個，其一是利用碳與氧氣反應放出的熱，維持反應③所需溫度；其二是________________________________________。

（3）若H2A為硫酸：t ℃時，pH＝2的稀硫酸和pH＝11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性，則該溫度下水的離子積常數KW＝________。

 

Answer 1

（1）①c（Na＋）>c（HA－）>c（H＋）>c（A2－）>c（OH－）　②小　堿　（2）＋569.0　使硫酸鈉得到充分還原（或提高Na2S產量）　（3）10－13

【解析】（1）①由題圖可知，當氫氧化鈉溶液的體積為20 mL時，c（HA－）>

c（A2－）>c（H2A），則NaHA溶液中，HA－電離程度大于水解程度。②等體積等濃度的氫氧化鈉溶液和H2A溶液混合，相當于得到NaHA溶液，由第①小問知，NaHA溶液顯酸性，所以其水溶液中水的電離受到抑制，小于純水的電離程度，向其中加入堿可使其呈中性。

（2）根據蓋斯定律，由①＋②×2＝③可得ΔH3＝＋569.0 kJ·mol－1。

（3）根據KW的定義，KW＝c（H＋）·c（OH－），由于pH＝2的稀硫酸和pH＝11的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液呈中性，即稀硫酸中的c（H＋）和氫氧化鈉溶液中的c（OH－）都為10－2 mol·L－1，在t ℃時，氫氧化鈉溶液中，c（H＋）＝

10－11 mol·L－1、c（OH－）＝10－2 mol·L－1，所以KW＝10－13。