Question

【題目】將1.00molL-1NaOH溶液滴入20.00mL1.00molL-1的一元酸HA溶液中，測(cè)得混合溶液的pH和溫度隨加入NaOH溶液體積變化曲線如圖所示：

(1)計(jì)算室溫時(shí)20.00mL1.00molL-1的一元酸HA的電離度α=________

(2)圖中B點(diǎn)所示的溶液中所含各離子濃度由大到小的順序是_________

(3)下列說(shuō)法正確的是_______(填相應(yīng)序號(hào)).

A.由圖中可知NaOH和HA反應(yīng)的H＞0

B.圖中C點(diǎn)所加NaOH溶液的體積V=20.00mL

C.圖中C點(diǎn)時(shí)溶液的KW略大于1×10-14molL-1，溶液中c(H+)=1×10-7molL-1

D.圖中D點(diǎn)后，溶液溫度略下降的主要原因是生成的NaA水解吸熱

(4)常溫下在20mL0.1molL-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1molL-1HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫(huà)出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示，回答下列問(wèn)題：

①在同一溶液中，H2CO3、HCO3-、CO32-_________(填“能”或“不能”)大量共存；

②當(dāng)pH=7時(shí)，溶液中含碳元素的主要微粒為_______，溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系為______________；

③已知在25℃時(shí)，CO32-水解反應(yīng)的平衡常數(shù)即水解常數(shù)Kh=2×10-4molL-1，當(dāng)溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=2：1時(shí)，溶液的pH=____

Answer 1

【答案】0.1% c(A-)> c(Na+)> c(H+)>c(OH-) C 不能 HCO3-、H2CO3 c(Na+)> c(Cl-)> c(HCO3-)> c(H+)=c(OH-) 10

【解析】

（1）根據(jù)電離度的表達(dá)式及圖象在20.00mL1.00molL-1的pH計(jì)算出其電離度；

（2）B點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為HA和NaA的混合物，溶液的pH=4，溶液顯示酸性，說(shuō)明HA的電離程度大于A-的水解程度，根據(jù)電荷守恒寫(xiě)出溶液中各離子濃度大小；

（3）A．酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變小于0；

B．根據(jù)圖象可知，C點(diǎn)溶液的pH=7，加入氫氧化鈉與HA等濃度等體積時(shí)生成強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液顯示堿性，故V<20.00mL；

C．溫度升高，水的離子積增大；溶液的pH=7，則氫離子濃度為1×10-7molL-1；

D．D點(diǎn)后，溶液溫度略下降的主要原因是溶液中氫離子濃度減小，生成水的物質(zhì)的量減小；

（4）①根據(jù)圖2可知，pH=8時(shí)只有碳酸氫根離子，pH大于8時(shí)存在碳酸根離子和碳酸氫根離子離子，pH小于8時(shí)存在碳酸和碳酸氫根離子，在同一溶液中，H2CO3、、不能共存；

②pH=7時(shí)，溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鈉、氯化鈉及碳酸，存在的離子主要為：H2CO3、，溶液顯示中性，c(H+)=c(OH-)，根據(jù)電荷守恒判斷溶液中各離子濃度大小關(guān)系；

③水解常數(shù)，當(dāng)溶液中c()：c()=2：1時(shí)，根據(jù)水解常數(shù)計(jì)算c(OH-)，由根據(jù)水的離子積KW計(jì)算c(H+)，根據(jù)pH=-lgc(H+)計(jì)算。

（1）根據(jù)圖象可知，20.00mL1.00molL-1的pH=3，溶液中HA電離出的氫離子濃度為0.001mol/L，則HA的電離度為：α=×100%=0.1%；

（2）由圖象可知，B點(diǎn)加入10mL等濃度的氫氧化鈉溶液，反應(yīng)后溶質(zhì)為HA和NaA的混合物，溶液的pH=4，溶液顯示酸性，則：c(H+)＞c(OH-)，說(shuō)明HA的電離程度大于A-的水解程度，則c(A-)＞c(Na+)，所以溶液中離子濃度關(guān)系為：c(A-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)；

（3）A．酸堿中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由圖中可知NaOH和HA反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H＜0，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)圖象可知，C點(diǎn)時(shí)溶液的pH=7，加入氫氧化鈉與HA等濃度等體積時(shí)生成強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液顯示堿性，故V＜20.00mL，故B錯(cuò)誤；

C．水的電離為吸熱反應(yīng)，溫度升高，水的離子積增大，故C點(diǎn)時(shí)溶液的KW略大于1×10-14molL-1；溶液的pH=7時(shí)，則氫離子濃度為1×10-7molL-1，故C正確；

D．D點(diǎn)后，溶液中氫離子濃度逐漸減小，所以溶液溫度略下降的主要原因是溶液中氫離子濃度減小，生成水的物質(zhì)的量減小，放出的熱量減小導(dǎo)致的，故D錯(cuò)誤；

故答案為：C；

（4）①結(jié)合圖象可知，在pH=8時(shí)只有碳酸氫根離子存在，當(dāng)溶液的pH大于8時(shí)，存在的離子為：、，pH小于8時(shí)存在的離子為：H2C3、，所以在同一溶液中，H2CO3、、不能共存；

②根據(jù)圖象可知，當(dāng)pH=7時(shí)，溶液中溶質(zhì)為碳酸氫鈉、氯化鈉及碳酸，溶液中含碳元素的主要微粒為、H2CO3；溶液為中性，則c(H+)=c(OH-)，根據(jù)電荷守恒可知，c(Na+)=c(Cl-)+c()，所以溶液中各離子濃度關(guān)系為：c(Na+)＞c(Cl-)＞c()＞c(H+)=c(OH-)；

③水解反應(yīng)的水解常數(shù)=2×10-4，當(dāng)溶液中c()：c()=2：1時(shí)，c(OH-)=10-4mol/L，由水的離子積KW可知，c(H+)=mol/L=10-10mol/L，所以pH=-lg10-10=10。