《2025年高中总复习优化设计高中化学》

3. 常温下，次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数$\delta[\delta(X)=\frac{c(X)}{c(HClO)+c(ClO^{-})}$，$X$为$HClO$或$ClO^{-}]$与$pH$的关系如图所示。下列有关说法正确的是(D)


A.次氯酸的电离方程式为$HClO=H^{+}+ClO^{-}$
B.曲线$a$、$b$依次表示$\delta(ClO^{-})$、$\delta(HClO)$的变化
C.次氯酸电离常数$K_{a}$的数量级为$10^{-7}$
D.向次氯酸溶液中加$NaOH$溶液，$\frac{\delta(HClO)}{\delta(ClO^{-})}$将减小

答案： 3.D 解析 次氯酸是弱电解质，电离方程式为$\mathrm{HClO}\rightleftharpoons\mathrm{H^+}+\mathrm{ClO^-}$，故A错误；次氯酸是弱酸，随着pH的增大，$\mathrm{HClO}$逐渐减少，$\mathrm{ClO^-}$逐渐增多，但两者之和不变，故曲线a、b依次表示$\delta(\mathrm{HClO})$、$\delta(\mathrm{ClO^-})$的变化，故B错误；次氯酸的$K_\mathrm{a}=\frac{c(\mathrm{H^+})\cdot c(\mathrm{ClO^-})}{c(\mathrm{HClO})}$，在a、b的交点处，$c(\mathrm{ClO^-})=c(\mathrm{HClO})$，$K_\mathrm{a}=10^{-7.5}$，所以$K_\mathrm{a}$的数量级为$10^{-8}$，故C错误；向次氯酸溶液中加$\mathrm{NaOH}$溶液，随着碱性增强，$\mathrm{HClO}$逐渐减少，$\mathrm{ClO^-}$逐渐增多，故$\frac{\delta(\mathrm{HClO})}{\delta(\mathrm{ClO^-})}$将减小，故D正确。

4. 常温时，改变饱和氯水的$pH$，得到部分含氯微粒的物质的量分数与$pH$的关系如图所示。下列叙述不正确的是(D)


A.该温度下，$HClO\rightleftharpoons H^{+}+ClO^{-}$的电离常数$K_{a}$的对数值$\lg K_{a}=-7.54$
B.氯水中的$Cl_{2}$、$ClO^{-}$、$HClO$均能与$KI$发生反应
C.$pH = 1$的氯水中，$c(Cl_{2})＞c(Cl_{3}^{-})＞c(HClO)＞c(ClO^{-})$
D.已知常温下反应$Cl_{2}(aq)+Cl^{-}(aq)\rightleftharpoons Cl_{3}^{-}(aq)$的$K = 0.191$，当$pH$增大时，$K$减小

答案： 4.D 解析 $\mathrm{HClO}\rightleftharpoons\mathrm{H^+}+\mathrm{ClO^-}$的电离常数$K_\mathrm{a}$的对数值$\lg K_\mathrm{a}=\lg\frac{c(\mathrm{H^+})\cdot c(\mathrm{ClO^-})}{c(\mathrm{HClO})}=\lg c(\mathrm{H^+})+\lg\frac{c(\mathrm{ClO^-})}{c(\mathrm{HClO})}$，根据图示，当溶液的$\mathrm{pH}=7.54$时，$\mathrm{HClO}$和$\mathrm{ClO^-}$的物质的量分数相等，即$c(\mathrm{HClO})=c(\mathrm{ClO^-})$，代入得$\lg K_\mathrm{a}=-7.54$，A项正确；氯水中的$\mathrm{Cl_2}$、$\mathrm{ClO^-}$、$\mathrm{HClO}$均有强氧化性，均能与$\mathrm{KI}$发生反应，B项正确；根据图示，$\mathrm{pH}=1$的氯水中，$c(\mathrm{Cl_2})＞c(\mathrm{Cl^-})＞c(\mathrm{Cl_2})＞c(\mathrm{HClO})＞c(\mathrm{ClO^-})$，C项正确；平衡常数只与温度有关，当pH增大时，$K$不变，D项错误。

5. (2022·广东卷，17节选)食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用$HAc$表示)。$HAc$的应用与其电离平衡密切相关。$25^{\circ}C$时，$HAc$的$K_{a}=1.75×10^{-5}=10^{-4.76}$。
(1)某小组研究$25^{\circ}C$下$HAc$电离平衡的影响因素。
提出假设：稀释$HAc$溶液或改变$Ac^{-}$浓度，$HAc$电离平衡会发生移动。
设计方案并完成实验：用浓度均为$0.1mol·L^{-1}$的$HAc$和$NaAc$溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定$pH$，记录数据。
①根据表中信息，补充数据：$a=$3.00，$b=$33.00。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释$HAc$溶液，电离平衡______(填“正”或“逆”)向移动；结合表中数据，给出判断理由：______。
③由实验Ⅱ～Ⅷ可知，增大$Ac^{-}$浓度，$HAc$电离平衡逆向移动。
实验结论：假设成立。
(2)小组分析上表数据发现：随着$\frac{n(NaAc)}{n(HAc)}$的增加，$c(H^{+})$的值逐渐接近$HAc$的$K_{a}$。
查阅资料获悉：一定条件下，按$\frac{n(NaAc)}{n(HAc)} = 1$配制的溶液中，$c(H^{+})$的值等于$HAc$的$K_{a}$。
对比数据发现，实验Ⅷ中$pH = 4.65$与资料数据$K_{a}=10^{-4.76}$存在一定差异；推测可能由物质浓度准确程度不够引起，故先准确测定$HAc$溶液的浓度再验证。
①移取$20.00mLHAc$溶液，加入$2$滴酚酞溶液，用$0.1000mol·L^{-1}NaOH$溶液滴定至终点，消耗体积为$22.08mL$，则该$HAc$溶液的浓度为0.1104$mol·L^{-1}$。
②用上述$HAc$溶液和$0.1000mol·L^{-1}NaOH$溶液，配制等物质的量的$HAc$与$NaAc$混合溶液，测定$pH$，结果与资料数据相符。
(3)小组进一步提出：如果只有浓度均约为$0.1mol·L^{-1}$的$HAc$和$NaOH$溶液，如何准确测定$HAc$的$K_{a}$。小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。

实验总结：得到的结果与资料数据相符，方案可行。
(4)根据$K_{a}$可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途______。

答案：
5.
(1)①3.00 33.00 ②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ，醋酸溶液稀释到体积为原来的10倍，而实验Ⅱ的pH增大值小于1 ③
(2)①0.1104
(3)向滴定后的混合液中加入20.00 mL $\mathrm{HAc}$溶液
(4)$\mathrm{HClO}$：漂白剂和消毒液（或$\mathrm{H_2SO_3}$：还原剂、防腐剂或$\mathrm{H_3PO_4}$：食品添加剂、制药、生产肥料等）