Question

【題目】現有HA、HB和H2C三種酸。室溫下用0.1mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00 mL濃度均為0.1mol·L－1的HA、HB兩種酸的溶液，滴定過程中溶液的pH隨滴入的NaOH 溶液體積的變化如圖所示。

（1）a點時的溶液中由水電離出的c(H+)=________mol·L－1，Ka(HB)=________。

（2）與曲線I 上的c點對應的溶液中各離子濃度由大到小的順序為________；b點對應的溶液中c(HB)____c(B－)(填“>”“<”或“=”)。

（3）已知常溫下向0.1mol·L－1的NaHC 溶液中滴入幾滴石蕊試液后溶液變成紅色。

①若測得此溶液的pH=1，則NaHC的電離方程式為_______________。

②若在此溶液中能檢測到H2C 分子，則此溶液中c(C2－)________c(H2C)(填“>”“<”或“=”)。

③若H2C的一級電離為H2C=H++ HC－，常溫下0.1mol·L－1H2C溶液中的c(H+ )=0.11mol·L－1，則0.1mol·L－1NaHC溶液中的c(H+)________0.01mol·L－1(填“>”“<”或“=”)。

（4）已知溫度時，0.1 mol·L－1的某一元酸HB在水中有 0.1% 發生電離，回答下列各問題：

①該溶液的pH＝________。

②HB的電離平衡常數K＝________。

③由HB電離出的c(H＋)約為水電離出的c(H＋)的________倍。

Answer 1

【答案】3×10－13 1×10－5 c(Na+)>c(B－)>c(OH－)>c(H+) < NaHC=Na++H++C2－ > > 4 1×10－7 106

【解析】

（1）由圖中曲線Ⅰ可知，濃度0.1mol·L－1的HA酸溶液的pH=1，說明HA是強酸，完全電離；由圖中曲線Ⅱ可知，濃度0.1mol·L－1的HB酸溶液pH=3。

（2）曲線Ⅰ上的c點對應的溶液是HB酸與氫氧化鈉完全中和生成的NaB溶液，溶液呈堿性；b點對應的溶液為HB和NaB按1:1為溶質的溶液，溶液呈酸性說明HB的電離大于NaB的水解。

（3）①若0.1mol·L－1的NaHC 溶液pH=1，則NaHC為強酸的酸式鹽；

②若在此溶液中能檢測到H2C分子，則NaHC為弱酸的酸式鹽，溶液呈酸性說明HC－的電離大于水解；

③常溫下0.1mol·L－1NaHC溶液中的c(H+)=0.11 mol/L，其中一級電離產生的c(H+)=0.1mol/L，二級電離不完全電離在第一級電離產生的氫離子抑制下電離的c(H+)=0.01 mol/L，則0.1mol·L－1NaHC溶液在沒有受抑制情況下電離程度增大；

(4) ①HB電離出的c(H+)為0.1mol/L0.1%=10-4mol/L，則pH=-lg(10-4)=4；
②由HBH++B-，c(H+)= c(B-)=10-4mol/L，則電離平衡常數為K==110-7；
③HA電離出的c(H+)為0.1mol/L0.1%=10-4mol/L，水電離產生的氫氧根離子為mol/L=10-10mol/L，而水電離氫離子濃度等于氫氧根離子的濃度，以此分析。

（1）由圖中曲線Ⅰ可知，濃度0.1mol·L－1的HA酸溶液的pH=1，說明HA是強酸，完全電離，a點時加入10mL氫氧化鈉溶液，則溶液中酸過量，c(H+)==mol/L，酸抑制水的電離，溶液中由水電離出的c(H+)= c(OH-)=mol/L=310-13；

由圖中曲線Ⅱ可知，濃度0.1mol·L－1的HB酸溶液pH=3，Ka(HB)==110-5；

因此，本題正確答案是：3×10－13 ；1×10－5；

（2）曲線Ⅰ上的c點對應的溶液是HB酸與氫氧化鈉完全中和生成的NaB溶液，溶液呈堿性，各離子濃度由大到小的順序為：c(Na+)>c(B－)>c(OH－)>c(H+)；b點對應的溶液為HB和NaB按1:1為溶質的溶液，溶液呈酸性說明HB的電離大于NaB的水解，則c(HB)<c(B－)。

因此，本題正確答案是：c(Na+)>c(B－)>c(OH－)>c(H+) ；< ；

（3）①若0.1mol·L－1的NaHC 溶液pH=1，則NaHC為強酸的酸式鹽，其電離方程式為NaHC=Na++H++C2－。

②若在此溶液中能檢測到H2C分子，則NaHC為弱酸的酸式鹽，溶液呈酸性說明HC－的電離大于水解，則此溶液中c(C2－)>c(H2C)。

③若H2C的一級電離為H2C=H++ HC－，常溫下0.1mol·L－1NaHC溶液中的c(H+)=0.11 mol/L，其中一級電離產生的c(H+)=0.1mol/L，二級電離不完全電離在第一級電離產生的氫離子抑制下電離的c(H+)=0.01 mol/L，則0.1mol·L－1NaHC溶液在沒有受抑制情況下電離程度增大，則c(H+)>0.01 mol/L。

因此，本題正確答案是：NaHC=Na++H++C2－；> ；> ；

(4) ①HB電離出的c(H+)為0.1mol/L0.1%=10-4mol/L，則pH=-lg(10-4)=4，

②由HBH++B-，c(H+)= c(B-)=10-4mol/L，則電離平衡常數為K==110-7，

③HA電離出的c(H+)為0.1mol/L0.1%=10-4mol/L，水電離產生的氫氧根離子為mol/L=10-10mol/L，而水電離氫離子濃度等于氫氧根離子的濃度，c(H+)為10-10mol/L，則由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍，

因此，本題正確答案是：4；1×10－7；106。