题目
15.浓度为 .020mol/L NaHS(O)_(4) (p(K)_({a)_(2)}=2.0) 溶液的pH是 () 。-|||-A.4.0 B.3.0 C.2.0 D.1.0
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定硫酸氢钠的性质
硫酸氢钠（NaHSO4）在水中会完全电离为Na+和HSO4-。HSO4-是一个弱酸，可以进一步电离为H+和SO4^2-。HSO4-的电离常数Ka2与pKa2有关，pKa2 = 2.0，因此Ka2 = 10^(-2.0) = 0.01。
步骤 2：计算HSO4-的电离程度
HSO4-的电离方程式为HSO4- ⇌ H+ + SO4^2-。设HSO4-的初始浓度为0.020 mol/L，电离产生的H+和SO4^2-的浓度为x。根据电离常数Ka2的定义，Ka2 = [H+][SO4^2-]/[HSO4-]，代入数值得到0.01 = x^2/(0.020 - x)。由于x远小于0.020，可以近似认为0.020 - x ≈ 0.020，从而得到x^2 = 0.01 * 0.020，解得x = √(0.01 * 0.020) = 0.0141 mol/L。
步骤 3：计算溶液的pH值
溶液中的H+浓度等于HSO4-电离产生的H+浓度，即[H+] = 0.0141 mol/L。pH = -log[H+] = -log(0.0141) ≈ 1.85。由于选项中没有1.85，最接近的选项是2.0。
硫酸氢钠（NaHSO4）在水中会完全电离为Na+和HSO4-。HSO4-是一个弱酸，可以进一步电离为H+和SO4^2-。HSO4-的电离常数Ka2与pKa2有关，pKa2 = 2.0，因此Ka2 = 10^(-2.0) = 0.01。
步骤 2：计算HSO4-的电离程度
HSO4-的电离方程式为HSO4- ⇌ H+ + SO4^2-。设HSO4-的初始浓度为0.020 mol/L，电离产生的H+和SO4^2-的浓度为x。根据电离常数Ka2的定义，Ka2 = [H+][SO4^2-]/[HSO4-]，代入数值得到0.01 = x^2/(0.020 - x)。由于x远小于0.020，可以近似认为0.020 - x ≈ 0.020，从而得到x^2 = 0.01 * 0.020，解得x = √(0.01 * 0.020) = 0.0141 mol/L。
步骤 3：计算溶液的pH值
溶液中的H+浓度等于HSO4-电离产生的H+浓度，即[H+] = 0.0141 mol/L。pH = -log[H+] = -log(0.0141) ≈ 1.85。由于选项中没有1.85，最接近的选项是2.0。