《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

4. 常温下，向$20mL0.010mol\cdot L^{-1}$的$HA$溶液中逐滴加入$0.010mol\cdot L^{-1}$的$NaOH$溶液，溶液中$\lg c(OH^{-})$与所加$NaOH$溶液的体积($V$)的关系如图。
　　　　　　　　　　　　
　(1) 判断$HA$为强酸还是弱酸。
　______________________________
　(2) 若$HA$为弱酸，请计算在$P$点的电离平衡常数。______________________________

答案：
(1)在 M 点时，溶液中 $c(OH^{-}) = 10^{-10}mol·L^{-1}$，则常温时 0.010 $mol·L^{-1}$的 HA 溶液中 $c(H^{+}) = 10^{-4}mol·L^{-1}$，HA 为一元弱酸。
(2)在相同温度下，M、P 点的电离常数相同，用 M 点计算电离常数。HA ⇌ H⁺ + A⁻，$c(H^{+})≈c(A^{-})$，常温下，$K_{a}(HA)=\frac{c(H^{+})·c(A^{-})}{c(HA)}≈\frac{10^{-4}×10^{-4}}{0.010}=1.0×10^{-6}$。

5. 已知草酸为二元弱酸：$H_{2}C_{2}O_{4}\rightleftharpoons HC_{2}O_{4}^{-}+H^{+}\ \ K_{a1}$，$HC_{2}O_{4}^{-}\rightleftharpoons C_{2}O_{4}^{2 - }+H^{+}\ \ K_{a2}$，常温下，向某浓度的$H_{2}C_{2}O_{4}$溶液中逐滴加入一定浓度的$KOH$溶液，所得溶液中$H_{2}C_{2}O_{4}$、$HC_{2}O_{4}^{-}$、$C_{2}O_{4}^{2 - }$三种微粒的分布系数($\delta$)与溶液$pH$的关系如图所示。
　　　
　(1) 计算常温下草酸的电离常数$K_{a1}$、$K_{a2}$。
　______________________________
　(2)$pH = 2.7$时，溶液中$\frac{c^{2}(HC_{2}O_{4}^{-})}{c(H_{2}C_{2}O_{4})\cdot c(C_{2}O_{4}^{2 - })}=$____________。

答案：
(1)由图像可知：pH = 1.2 时，$c(HC_{2}O_{4}^{-}) = c(H_{2}C_{2}O_{4})$，$K_{a1}(H_{2}C_{2}O_{4})=\frac{c(HC_{2}O_{4}^{-})·c(H^{+})}{c(H_{2}C_{2}O_{4})}=10^{-1.2}$。pH = 4.2 时，$c(HC_{2}O_{4}^{-}) = c(C_{2}O_{4}^{2 - })$，$K_{a2}(H_{2}C_{2}O_{4})=\frac{c(C_{2}O_{4}^{2 - })·c(H^{+})}{c(HC_{2}O_{4}^{-})}=10^{-4.2}$。
(2)1 000

6. 已知亚磷酸($H_{3}PO_{3}$)为二元弱酸，常温下，向某浓度的亚磷酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的$KOH$溶液，混合溶液的$pH$与离子浓度的关系如图所示。
　　　　　　　　　　
　(1) 写出亚磷酸的电离方程式：____________________、____________________。
　(2) 图中表示$pH$与$\lg\frac{c(HPO_{3}^{2 - })}{c(H_{2}PO_{3}^{-})}$的变化关系的是____(填“I”或“II”)。
　(3) 根据图像计算亚磷酸的$K_{a1}=$________。

答案：
(1)$H_{3}PO_{3}⇌H_{2}PO_{3}^{-}+H^{+}$ $H_{2}PO_{3}^{-}⇌HPO_{3}^{2 - }+H^{+}$
(2)Ⅰ
(3)$10^{-1.4}$
解析 $K_{a1}=\frac{c(H_{2}PO_{3}^{-})·c(H^{+})}{c(H_{3}PO_{3})}$，$K_{a2}=\frac{c(HPO_{3}^{2 - })·c(H^{+})}{c(H_{2}PO_{3}^{-})}$，且 $K_{a1}＞K_{a2}$，由图像可知，在相同 $\frac{c(H_{2}PO_{3}^{-})}{c(H_{3}PO_{3})}$或 $\frac{c(HPO_{3}^{2 - })}{c(H_{2}PO_{3}^{-})}$时，Ⅱ 对应的 $c(H^{+})$较大，为第一步电离，Ⅰ 对应的 $c(H^{+})$较小，为第二步电离，选用Ⅱ 中的特殊点 B 计算 $K_{a1}$，$K_{a1}=\frac{c(H_{2}PO_{3}^{-})·c(H^{+})}{c(H_{3}PO_{3})}=10×10^{-2.4}=10^{-1.4}$。

1.(2020·北京,11)室温下，对于1 L 0.1 mol·L⁻¹醋酸溶液。下列判断正确的是 （ ）
A.该溶液中CH₃COO⁻的粒子数为6.02×10²²
B.加入少量CH₃COONa固体后，溶液的pH降低
C.滴加NaOH溶液过程中，n(CH₃COO⁻)与n(CH₃COOH)之和始终为0.1 mol
D.与Na₂CO₃溶液反应的离子方程式为CO₃²⁻+2H⁺=H₂O+CO₂↑

答案： 1.C

2.(2022·全国乙卷,13)常温下，一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10⁻³。在某体系中，H⁺与A⁻不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜（如图所示）。

设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A⁻)，当达到平衡时，下列叙述正确的是 （ ）
A.溶液Ⅰ中c(H⁺)=c(OH⁻)+c(A⁻)
B.溶液Ⅱ中的HA的电离度[ c(A⁻)/c总(HA)]为1/101
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10⁻⁴

答案： 2.B

3.[2020·天津,16(5)节选]已知25 ℃碳酸电离常数为Ka₁、Ka₂，当溶液pH=12时，c(H₂CO₃)∶c(HCO₃⁻)∶c(CO₃²⁻)=1∶______∶______。

答案： 3.$10^{12}\cdot K_{a1}$ $10^{24}\cdot K_{a1}\cdot K_{a2}$
解析：$H_{2}CO_{3}$是二元弱酸，分步发生电离：$H_{2}CO_{3}\rightleftharpoons HCO_{3}^{-}+H^{+}$、$HCO_{3}^{-}\rightleftharpoons CO_{3}^{2 - }+H^{+}$，则有$K_{a1}=\frac{c(HCO_{3}^{-})\cdot c(H^{+})}{c(H_{2}CO_{3})}$、$K_{a2}=\frac{c(CO_{3}^{2 - })\cdot c(H^{+})}{c(HCO_{3}^{-})}$，从而可得$K_{a1}\cdot K_{a2}=\frac{c(CO_{3}^{2 - })\cdot c^{2}(H^{+})}{c(H_{2}CO_{3})}$。当溶液pH = 12时，$c(H^{+}) = 10^{-12}mol\cdot L^{-1}$，代入$K_{a1}$、$K_{a1}\cdot K_{a2}$可得$c(H_{2}CO_{3}):c(HCO_{3}^{-}) = 1:(10^{12}\cdot K_{a1})$，$c(H_{2}CO_{3}):c(CO_{3}^{2 - }) = 1:(10^{24}\cdot K_{a1}\cdot K_{a2})$，综合可得$c(H_{2}CO_{3}):c(HCO_{3}^{-}):c(CO_{3}^{2 - })=1:(10^{12}\cdot K_{a1}):(10^{24}\cdot K_{a1}\cdot K_{a2})$。