1、专项提能特训专项提能特训 17 弱电解质电离常数计算与图像分析弱电解质电离常数计算与图像分析 1一元弱酸 HA 溶液中存在下列电离平衡：HAH A。将 1.0 mol HA 分子加入 1.0 L 水中，如图，表示溶液中 HA、H 、A的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是( ) 答案 C 解析 将 1.0 mol HA 分子加入 1.0 L 水中，先形成的是浓度接近为 1.0 mol L 1 的 HA 溶液， H 和 A的浓度此时为 0；然后酸分子开始电离，分子的浓度逐渐减小，而电离出的各个离子 浓度逐渐增大，达电离平衡时，电离出的各个离子浓度最大，但是一定小于 1.0 mol L 1，而
2、且 H 、A的物质的量浓度相同，显然只有 C 中图像符合。 225 时不断将水滴入 0.1 mol L 1 的氨水中，下列图像变化合理的是( ) 答案 C 解析 稀释时氢氧根离子浓度下降，pH 下降，趋近于 7，但不可能小于 7，故 A 项错误；随 着水的滴入，电离度始终增大，故 B 项错误；随着水的滴入，离子浓度下降，导电能力下降， 故 C 项正确。 3(2019 山东烟台诊断测试)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。常温下，将相 同体积的盐酸和氨水分别加水稀释， 溶液的电导率随加入水的体积 V(H2O)变化的曲线如下图 所示。下列说法正确的是( ) A曲线表示盐酸加水稀释过程中溶液
3、电导率的变化 Ba、b、c 三点溶液的 pH：abc C将 a、b 两点溶液混合，所得溶液中：c(Cl )c(NH 4)c(NH3 H2O) D氨水稀释过程中， cNH 4 cNH3 H2O不断减小 答案 B 解析 从图像看，曲线的电导率变化幅度比曲线小，即离子浓度在稀释时变化慢，则曲 线为氨水对应的曲线，曲线是盐酸所对应的曲线，A 项错误；a 点溶液呈碱性，b 点电导 率较小，则酸性较弱，c 点到 b 点加水稀释，pH 增大，故溶液的 pH：abc，B 项正确；a、 b 两点溶液混合后的溶质为 NH4Cl 和过量的 NH3 H2O，C 项错误；稀释过程中，NH3 H2O 电 离平衡正向移动，
4、 cNH 4 cNH3 H2O增大，D 项错误。 4.(2018 马鞍山二模)室温时，1 mol L 1 的 HA 溶液和 1 mol L 1 的 HB 溶液， 起始时的体积均 为 V0，分别向两溶液中加水进行稀释，所得曲线如图所示。下列说法中错误的是( ) AM 点溶液中 c(A )等于 N 点溶液中 c(B) BHA 的电离常数约为 10 4 C浓度均为 0.1 mol L 1 的 NaA 和 HA 混合溶液的 pH7 DM、P 两点的溶液分别用等浓度的 NaOH 溶液中和，消耗的 NaOH 溶液体积：PM 答案 D 解析 由图中信息可知， 室温时， 1 mol L 1的HA 溶液和1 m
5、ol L1的HB 溶液pH 分别为2 和0， 所以 HA 是弱酸、HB 是强酸，HB 已完全电离。因为浓度和体积均相等，故两溶液中所含一元 酸的物质的量相等。M 点溶液和N 点溶液的pH 都等于3，由电荷守恒可知，M 点溶液中c(A ) 等于N 点溶液中c(B )，A 项正确；1 mol L1的HA 溶液的pH 为2，c(A)c(H)0.01 mol L 1，c(HA)1 mol L1，则HA 的电离常数约为104，B 项正确；浓度均为0.1 mol L1 的 NaA 和 HA 混合溶液中，c(HA)c(A )，根据电离常数的表达式可知，c(H)K a(HA)10 4，所 以该溶液的 pH7，
6、C 项正确；M、P 两点的溶液所含一元酸的物质的量相等，故分别用等 浓度的 NaOH 溶液中和时，消耗的 NaOH 溶液体积相等，D 项错误。 5.(2019 昆明月考)等体积、浓度均为 0.2 mol L 1 的三种溶液：HA 溶液、HB 溶液、 NaHCO3溶液，已知将分别与混合，实验测得所产生的 CO2气体体积(V)随时间(t)的 变化如图所示。下列说法不正确的是( ) A酸性：HBHAH2CO3 B恰好反应时，所得两溶液中：c(A )c(B) C上述三种溶液中由水电离出的 c(OH )的相对大小： DHA 溶液和 NaHCO3溶液恰好反应，所得的溶液中：c(A )c(HA)0.1 mo
7、l L1 答案 B 解析 由题图可知，HB 溶液与 NaHCO3溶液反应的速率较快，说明 HB 溶液中氢离子浓度 较大，所以酸性：HBHAH2CO3，A 项正确；反应结束后所得两溶液分别为 NaA 溶液、 NaB 溶液，根据“越弱越水解”，则 c(B )c(A)，B 项错误；NaHCO 3水解促进水的电离， 酸的酸性越强，对水的电离的抑制程度越大，所以 HB 对水的电离的抑制程度最大，三种溶 液中由水电离出的 c(OH )的相对大小：NaHCO 3溶液HA 溶液HB 溶液，C 项正确；根据 物料守恒可知，HA 溶液和 NaHCO3溶液反应所得溶液中 c(A )c(HA)0.1 mol L1，D
8、 项 正确。 6 (2020 安徽皖南八校第二次联考)298 K 时， 甲酸(HCOOH)和甲酸钠的混合溶液中 HCOOH、 HCOO 的浓度存在关系式：c(HCOO)c(HCOOH)0.100 mol L1，含碳元素的粒子浓度与 pH 的关系如图所示。下列说法中正确的是( ) A298 K 时，HCOOH 的电离常数 Ka1.010 10.25 B0.1 mol L 1 HCOONa 溶液中有 c(HCOO)c(HCOOH)c(OH)c(H)0.1 mol L1 C298 K 时，加蒸馏水稀释 P 点溶液，溶液中 n(H ) n(OH)增大 D 0.1 mol L 1 HCOONa 溶液和
9、0.1 mol L1 HCOOH 溶液等体积混合后， 溶液的 pH3.75(混 合后溶液体积变化忽略不计) 答案 C 解析 298 K 时，HCOOH 的电离常数KacH cHCOO cHCOOH 1.010 3.750.050 0.050 1.010 3.75， A 项错误；HCOONa 溶液呈碱性，0.1 mol L 1 HCOONa 溶液中有0.1 mol L1c(OH)c(H) 0.1 mol L 1，即 c(HCOO)c(HCOOH)c(OH)c(H)0.1 mol L1，B 项错误；298 K 时，加蒸馏水稀释 P 点溶液，溶液中 c(H ) c(OH)K w，保持不变，但加水稀释
10、，可同时促 进 HCOOH 的电离和 HCOONa 的水解，n(H )和 n(OH)都增大，故 n(H) n(OH)增大，C 项 正确；0.1 mol L 1 HCOONa 溶液和 0.1 mol L1 HCOOH 溶液等体积混合后，虽然混合溶液 中 c(HCOO )c(HCOOH)0.100 mol L1，但由于 HCOOH 的电离程度大于 HCOONa 的水 解程度，混合溶液中 c(HCOO )c(HCOOH)，故溶液的 pH3.75，D 项错误。 7(2020 红谷滩新区期中)磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。 (1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，
11、已知 10 mL、1 mol L 1 H 3PO2与 20 mL 1 mol L 1 的 NaOH 溶液充分反应后生成组成为 NaH2PO2的盐，回答下列问题： NaH2PO2属于_(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。 若 25 时，K(H3PO2)110 2，则 0.02 mol L1 的 H3PO2溶液的 pH_。 设计两种实验方案，证明次磷酸是弱酸：_ _、 _。 (2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸，某温度下，0.11 mol L 1 的 H3PO3溶液的 pH 为 2，该温度 下 H3PO3的电离平衡常数 Ka1约为_(Ka2210 7,H 3PO3的二级电离和水的 电离忽略不
12、计)。 (3)亚磷酸的结构式为(式中 PO 表示成键电子对全部由磷原子提供)，含有两 个“OH”，分子中有两个可电离的 H ，因而是二元酸，由此类推次磷酸分子中含有 _个“OH”键。 (4)向 H3PO3溶液中滴加 NaOH 溶液，回答下列问题： 恰好中和生成 Na2HPO3时，所得溶液的 pH_(填“”“”或“”，下同)7。 溶液呈中性时，所得溶液的 c(Na )_c(H 2PO 3)2c(HPO 2 3)。 若用甲基橙作指示剂， 用NaOH 溶液滴定， 达到滴定终点时， 所得溶液的c(Na )_c(H 2PO 3) 2c(HPO2 3)。 答案 (1)正盐 2 测 NaH2PO2溶液的 p
13、H，若 pH7 则证明次磷酸为弱酸 向等物 质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入 2 滴石蕊溶液，若次磷酸溶液中红色浅一些，则说 明次磷酸为弱酸 (2) 110 3 (3)1 (4) 解析 (1)NaOH 过量，只生成 NaH2PO2，说明次磷酸中只有一个可电离的氢原子，因而 NaH2PO2是正盐。 设溶液中的 H 浓度为 x mol L1 H3PO2H H 2PO 2 初始/mol L 1 0.02 0 0 平衡/mol L 1 0.02x x x K(H3PO2) x2 0.02x110 2注意由于 K(H 3PO2)比较大，不能近似计算 得 x0.01 故 pHlg 0.012。 可从N
14、aH2PO2溶液存在水解平衡以及H3PO2不能完全电离， 存在电离平衡等角度设计实验。 (2)忽略 H3PO3的二级电离和水的电离，则溶液中： c(H2PO 3)c(H )1102 mol L1， c(H3PO3)(0.11110 2)mol L10.1 mol L1， 电离平衡常数 Ka1cH cH 2PO 3 cH3PO3 110 21102 0.1 110 3。 (4)Na2HPO3溶液中，HPO2 3水解，溶液呈碱性。 溶液呈中性时，c(H )c(OH)，根据电荷守恒得 c(Na)c(H 2PO 3)2c(HPO 2 3)。 电荷守恒式：c(Na )c(H)c(H 2PO 3)2c(HPO 2 3)c(OH )，用甲基橙作指示剂达滴定 终点时，溶液呈酸性 c(H )c(OH)，故 c(Na)c(H 2PO 3)2c(HPO 2 3)。
