專項特訓(xùn)5弱電解質(zhì)電離常數(shù)計算與圖像分析1．25℃時不斷將水滴入0.1mol·L－1的氨水中，下列圖像變化合理的是()答案C解析稀釋時氫氧根離子濃度下降，pH下降，趨近于7，但不可能小于7，A項錯誤；隨著水的滴入，電離度始終增大，B項錯誤；隨著水的滴入，離子濃度下降，導(dǎo)電能力下降，C項正確。2.已知常溫時HClO的Ka＝3.0×10－8，HF的Ka＝3.5×10－4，現(xiàn)將pH和體積都相同的次氯酸和氫氟酸溶液分別加蒸餾水稀釋，pH隨溶液體積的變化如圖所示，下列敘述正確的是()A．曲線Ⅱ為氫氟酸稀釋時pH變化曲線B．取a點的兩種酸溶液，中和相同體積、相同濃度的NaOH溶液，消耗氫氟酸的體積較小C．b點溶液中水的電離程度比c點溶液中水的電離程度小D．從b點到d點，溶液中eq\f(cR－,cHR·cOH－)保持不變(HR代表HClO或HF)答案D解析A項，酸性越強(qiáng)，加水稀釋時溶液pH變化越大，HF酸性強(qiáng)于HClO，加水稀釋時HFpH變化大，所以曲線Ⅰ代表HF稀釋時pH變化曲線，錯誤；B項，pH相同的兩種酸，越弱的酸其濃度越大，HClO酸性弱于HF，所以中和相同體積、相同濃度的NaOH溶液，消耗HClO的體積較小，錯誤；D項，溶液中eq\f(cR－,cHR·cOH－)＝eq\f(cR－,cHR·\f(Kw,cH＋))＝eq\f(Ka,Kw)，平衡常數(shù)只隨溫度的改變而改變，所以從b點到d點，溶液中eq\f(cR－,cHR·cOH－)保持不變，正確。3.常溫下，向盛有10mL1mol·L－1NH2OH[NH2OH＋H2ONH3OH＋＋OH－]的溶液中加水稀釋，所得曲線如圖所示[V/mL表示溶液的總體積]，已知：羥胺(NH2OH)可看成是氨分子內(nèi)的1個氫原子被羥基取代的物質(zhì)，下列敘述正確的是()A．NH2OH的電離常數(shù)為10－9B．lgV＝5時，溶液pH<7C．用同濃度的稀鹽酸滴定溶液，溶液中始終存在c(NH3OH＋)<c(NH2OH)D．稀釋過程中，溶液中水的電離程度增大答案D解析根據(jù)NH2OH＋H2ONH3OH＋＋OH－，1mol·L－1NH2OH的pH＝9，即c(OH－)＝c(NH3OH＋)＝10－5mol·L－1，電離程度很小，c(NH2OH)≈1mol·L－1，電離常數(shù)為K＝eq\f(cOH－·cNH3OH＋,cNH2OH)≈eq\f(10－52,1)＝10－10，故A錯誤；加水稀釋，堿性溶液的pH只能無限接近7，不能小于7，故B錯誤；同濃度的稀鹽酸滴定，H＋消耗OH－，不斷促進(jìn)平衡NH2OH＋H2ONH3OH＋＋OH－正向移動，c(NH2OH)減小，c(NH3OH＋)增大，則會存在c(NH3OH＋)＞c(NH2OH)，故C錯誤；稀釋過程中，會促進(jìn)水的電離，故D正確。4．常溫下，次氯酸電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)δ[δ(X)＝eq\f(cX,cHClO＋cClO－)，X為HClO或ClO－]與pH的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．次氯酸的電離方程式為HClO=H＋＋ClO－B．曲線a、b依次表示δ(ClO－)、δ(HClO)的變化C．次氯酸電離常數(shù)Ka的數(shù)量級為10－7D．向次氯酸溶液中加NaOH溶液，eq\f(δHClO,δClO－)將減小答案D解析次氯酸是弱電解質(zhì)，電離方程式為HClOH＋＋ClO－，故A錯誤；次氯酸是弱酸，隨著pH的增大，HClO逐漸減少，ClO－逐漸增多，但兩者之和不變，故曲線a、b依次表示δ(HClO)、δ(ClO－)的變化，故B錯誤；次氯酸的Ka＝eq\f(cH＋·cClO－,cHClO)，在a、b的交點處，c(ClO－)＝c(HClO)，Ka＝10－7.5＝100.5×10－8，所以Ka的數(shù)量級為10－8，故C錯誤；向次氯酸溶液中加NaOH溶液，隨著堿性增強(qiáng)，HClO逐漸減少，ClO－逐漸增多，故eq\f(δHClO,δClO－)將減小，故D正確。5．常溫下，將相同體積的鹽酸和氨水分別加水稀釋，溶液的電導(dǎo)率隨加入水的體積V(H2O)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線Ⅰ表示鹽酸加水稀釋過程中溶液電導(dǎo)率的變化B．a(chǎn)、b、c三點溶液的pH：a＞b＞cC．將a、b兩點溶液混合，所得溶液中：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)D．氨水稀釋過程中，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)不斷減小答案B解析從圖像看，曲線Ⅰ的電導(dǎo)率變化幅度比曲線Ⅱ小，即離子濃度在稀釋時變化慢，則曲線Ⅰ為氨水對應(yīng)的曲線，曲線Ⅱ是鹽酸對應(yīng)的曲線，A項錯誤；a點溶液呈堿性，b點溶液呈酸性，c點到b點加水稀釋，pH增大，故溶液的pH：a>b>c，B項正確；a、b兩點溶液混合后的溶質(zhì)為NH4Cl和過量的NH3·H2O，C項錯誤；稀釋過程中，NH3·H2O的電離平衡正向移動，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)增大，D項錯誤。6.室溫時，1mol·L－1的HA溶液和1mol·L－1的HB溶液，起始時的體積均為V0，分別向兩溶液中加水進(jìn)行稀釋，所得曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．M點溶液中c(A－)等于N點溶液中c(B－)B．HA的電離常數(shù)約為10－4C．濃度均為0.1mol·L－1的NaA和HA的混合溶液的pH＜7D．M、P兩點的溶液分別用等濃度的NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的體積：P＞M答案D解析由圖中信息可知，室溫時，1mol·L－1的HA溶液和1mol·L－1的HB溶液pH分別為2和0，所以HA是弱酸、HB是強(qiáng)酸。因為濃度和體積均相等，故兩溶液中所含一元酸的物質(zhì)的量相等，M點溶液和N點溶液的pH都等于3，由電荷守恒可知，M點溶液中c(A－)等于N點溶液中c(B－)，A項正確；1mol·L－1的HA溶液的pH為2，c(A－)＝c(H＋)＝0.01mol·L－1，c(HA)≈1mol·L－1，則HA的電離常數(shù)約為10－4，B項正確；濃度均為0.1mol·L－1的NaA和HA的混合溶液中，HA的電離程度大于A－的水解程度，所以該溶液的pH＜7，C項正確；M、P兩點的溶液所含一元酸的物質(zhì)的量相等，故分別用等濃度的NaOH溶液中和時，消耗NaOH溶液的體積相等，D項錯誤。7．H2C2O4是一種二元弱酸，H2C2O4溶液中各粒子濃度在其總濃度中所占比值叫其分布系數(shù)，常溫下某濃度的H2C2O4溶液中各粒子分布系數(shù)隨pH的變化如圖所示，據(jù)此分析，下列說法不正確的是()A．曲線a代表H2C2O4，曲線b代表C2Oeq\o\al(2－,4)B．常溫下0.1mol·L－1的NaHC2O4溶液顯酸性C．常溫下，H2C2O4的電離平衡常數(shù)Ka2＝10－4.30D．pH從1.30～4.30時，eq\f(cH2C2O4,cC2O\o\al(2－,4))先增大后減小答案D解析隨著pH的增大，草酸分子的濃度逐漸減小，草酸氫根離子的濃度逐漸增大，pH繼續(xù)升高，草酸氫根離子的濃度又逐漸減小，而草酸根離子的濃度開始逐漸增大，因此曲線a代表H2C2O4，曲線b代表C2Oeq\o\al(2－,4)，A正確；根據(jù)圖像可知當(dāng)草酸氫根離子和草酸根離子濃度相等時，pH＝4.30，所以草酸的第二步電離平衡常數(shù)Ka2＝eq\f(cH＋·cC2O\o\al(2－,4),cHC2O\o\al(－,4))＝10－4.30，C正確；根據(jù)圖像可知pH從1.30～4.30時，eq\f(cH2C2O4,cC2O\o\al(2－,4))逐漸減小，D項錯誤。8．類比pH的定義，對于稀溶液可以定義pc＝－lgc，pKa＝－lgKa。常溫下，某濃度H2A溶液在不同pH下，測得pc(H2A)、pc(HA－)、pc(A2－)變化如圖所示。下列說法正確的是()A．pH＝6.00時，c(H2A)＞c(HA－)＞c(A2－)B．常溫下，pKa1(H2A)＝5.30C．b點時，eq\f(c2HA－,cH2A·cA2－)＝104.50D．pH＝0.80～5.30時，n(H2A)＋n(HA－)＋n(A2－)先增大后減小答案C解析H2AH＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，pH增大促進(jìn)電離平衡正向移動，所以由圖可知：下方曲線是HA－的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)，左側(cè)曲線是H2A的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)，右側(cè)曲線是A2－的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)，pc越大，濃度越小，pH＝6.00時，c(A2－)＞c(HA－)＞c(H2A)，故A錯誤；交點a處c(HA－)＝c(H2A)，則Ka1＝1×10－0.8，則pKa1(H2A)＝0.8，故B錯誤；b點時c(H2A)＝c(A2－)，eq\f(c2HA－,cH2A·cA2－)＝eq\f(cHA－·cHA－·cH＋,cH2A·cA2－·cH＋)＝eq\f(Ka1,Ka2)＝eq\f(10－0.8,10－5.3)＝104.50，故C正確；根據(jù)元素質(zhì)量守恒可知，n(H2A)＋n(HA－)＋n(A2－)始終不變，故D錯誤。9．(1)一定溫度下，用水吸收SO2氣體時，溶液中水的電離平衡__________移動(填“向左”“向右”或“不”)；若得到pH＝4的H2SO3溶液，試計算溶液中eq\f(cHSO\o\al(－,3),cSO\o\al(2－,3))＝___________。SO2可用足量小蘇打溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。(已知該溫度下，H2SO3的電離常數(shù)：Ka1＝4.5×10－2，Ka2＝2.5×10－7，H2CO3的電離常數(shù)：Ka1＝8.4×10－7，Ka2＝1.2×10－10)(2)調(diào)節(jié)溶液pH可實現(xiàn)工業(yè)廢氣CO2的捕獲和釋放。已知25℃時碳酸的電離常數(shù)為Ka1、Ka2，當(dāng)溶液pH＝12時，c(H2CO3)∶c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(COeq\o\al(2－,3))＝1∶__________∶__________(用Ka1、Ka2表示)。答案(1)向左400HCOeq\o\al(－,3)＋SO2=HSOeq\o\al(－,3)＋CO2(2)1012·Ka11024·Ka1·Ka2解析(1)用水吸收SO2氣體生成了亞硫酸，亞硫酸電離出氫離子抑制水的電離，使水的電離平衡向左移動；亞硫酸的電離方程式為H2SO3HSOeq\o\al(－,3)＋H＋，HSOeq\o\al(－,3)H＋＋SOeq\o\al(2－,3)，得到pH＝4的H2SO3溶液，c(H＋)＝10－4mol·L－1，由于Ka2＝eq\f(cH＋·cSO\o\al(2－,3),cHSO\o\al(－,3))，eq\f(cHSO\o\al(－,3),cSO\o\al(2－,3))＝eq\f(cH＋,Ka2)＝eq\f(10－4,2.5×10－7)＝400；由于Ka1(H2SO3)＞Ka1(H2CO3)＞Ka2(H2SO3)，所以SO2可用足量小蘇打溶液吸收，反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸氫鈉和二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋SO2=HSOeq\o\al(－,3)＋CO2。(2)pH＝12，即c(H＋)＝10－12mol·L－1，由Ka1＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)，得c(HCOeq\o\al(－,3))＝eq\f(Ka1·cH2CO3,cH＋)＝1012·Ka1·c(H2CO3)；由Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))，得c(COeq\o\al(2－,3))＝eq\f(Ka2·cHCO\o\al(－,3),cH＋)＝1024·Ka1·Ka2·c(H2CO3)；c(H2CO3)∶c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(COeq\o\al(2－,3))＝1∶1012·Ka1∶1024·Ka1·Ka2。10．聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為__________(已知：N2H4＋H＋N2Heq\o\al(＋,5)的K＝8.7×107；Kw＝1.0×10－14)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為______________________________________________________。答案8.7×10－7N2H6(HSO4)2解析聯(lián)氨為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似，則聯(lián)氨第一步電離的方程式為N2H4＋H2ON2Heq\o\al(＋,5)＋OH