Question

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

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

(2)圖中B點所示的溶液中所含各離子濃度由大到小的順序是_________

(3)下列說法正確的是_______(填相應序號).

A.由圖中可知NaOH和HA反應的H＞0

B.圖中C點所加NaOH溶液的體積V=20.00mL

C.圖中C點時溶液的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因逸出未畫出)物質的量分數(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示，回答下列問題：

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

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

③已知在25℃時，CO32-水解反應的平衡常數即水解常數Kh=2×10-4molL-1，當溶液中c(HCO3-)：c(CO32-)=2：1時，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）根據電離度的表達式及圖象在20.00mL1.00molL-1的pH計算出其電離度；

（2）B點時溶質為HA和NaA的混合物，溶液的pH=4，溶液顯示酸性，說明HA的電離程度大于A-的水解程度，根據電荷守恒寫出溶液中各離子濃度大小；

（3）A．酸堿中和反應為放熱反應，焓變小于0；

B．根據圖象可知，C點溶液的pH=7，加入氫氧化鈉與HA等濃度等體積時生成強堿弱酸鹽，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，生成水的物質的量減小；

（4）①根據圖2可知，pH=8時只有碳酸氫根離子，pH大于8時存在碳酸根離子和碳酸氫根離子離子，pH小于8時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，溶液中溶質為碳酸氫鈉、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-)，根據電荷守恒判斷溶液中各離子濃度大小關系；

③水解常數，當溶液中c()：c()=2：1時，根據水解常數計算c(OH-)，由根據水的離子積KW計算c(H+)，根據pH=-lgc(H+)計算。

（1）根據圖象可知，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點加入10mL等濃度的氫氧化鈉溶液，反應后溶質為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系為：c(A-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)；

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

B．根據圖象可知，C點時溶液的pH=7，加入氫氧化鈉與HA等濃度等體積時生成強堿弱酸鹽，溶液顯示堿性，故V＜20.00mL，故B錯誤；

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

D．D點后，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，生成水的物質的量減小，放出的熱量減小導致的，故D錯誤；

故答案為：C；

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

②根據圖象可知，當pH=7時，溶液中溶質為碳酸氫鈉、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-)，根據電荷守恒可知，c(Na+)=c(Cl-)+c()，所以溶液中各離子濃度關系為：c(Na+)＞c(Cl-)＞c()＞c(H+)=c(OH-)；

③水解反應的水解常數=2×10-4，當溶液中c()：c()=2：1時，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。