Question

【題目】.I．(1)常溫下三種弱酸 HA、H2B、HC，電離平衡常數的數值為 1.8×10-5、5.6×10-11、4.9×10-10、4.3×10-7(數據順序已打亂)，已知三種酸和它們的鹽之間能發生以下反應：

① HA + HB- (少量)＝A-+ H2B ，② H2B(少量) + C-＝HB- + HC ，

③ HA(少量) + C-＝A-+ HC 。則三種酸對應的電離平衡常數分別為（請填空）

	HA	H2B		HC
Ka	Ka1	Ka2	Ka3	Ka4
數值	________	________	________	________

(2)常溫下0.1 mol/L HA溶液加水稀釋過程，下列表達式數據一定變小是_____。

A．c(A-) B．c(OH-) C．c(H+)c(OH-) D．c(OH-)/c(H+)

E．c(A-)/ c(H+) F. c(H+)/c(HA)

(3)某溫度下，體積均為10 mL pH均為2 的HA溶液與HX溶液分別加水稀釋至1000 mL，稀釋后pH變化為：HA 3.2、HX 3.6，則該溫度下HA電離平衡常數_____（填大于、等于或小于）HX，理由是_____；稀釋過程中兩溶液的c(OH-)將_____（變大、變小或不變）。

II．工業廢水中常含有一定量的 Cr2O72- 和 CrO42-，它們會對人體及生態系統產生很大的傷害，必須進行處理。還原沉淀法是常用的一種方法。

(4)轉化過程中存在平衡 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O，該轉化過程中溶液顏色變化為_____，能說明反應到達平衡狀態的是_____。

A．Cr2O72-和 CrO42-的濃度相同 B．ν正(Cr2O72-)＝2 ν逆(CrO42-)

C．溶液的 pH 值保持不變 D．CrO42－不再轉化為Cr2O72-

(5)若 1 L 轉化后所得溶液中含鉻元素質量為 28.6 g，CrO42-有 10/11 轉化為Cr2O72-（已知鉻元素相對原子質量為 52）。

① 轉化后所得溶液中 c(Cr2O72-)=_____。

② 請寫出該反應的平衡常數表達式 K＝_________，已知：常溫下該反應的平衡常數 K＝1014，上述轉化后所得溶液的 pH 為_____。

Answer 1

【答案】1.8×10-5 4.3×10-7 5.6×10-11 4.9×10-10 AE 小于 弱酸在水溶液中存在電離平衡，加水稀釋相同倍數時，越弱越電離所以酸性強的 pH 變化大（其它合理答案也給分） 變大 由黃色變為橙色 C 0.25 mol/L 6

【解析】

I、(1)根據“強酸制弱酸”原理分析①、②、③反應可知酸的強弱關系：HA>H2B>HC>HB-。因為酸越弱電離平衡常數越小，所以三種酸對應的電離平衡常數分別為Ka1=1.8×10-5、Ka2=4.3×10-7、Ka3=5.6×10-11、Ka4=4.9×10-10；

(2) A.加水稀釋過程中溶液體積逐漸增大，HA的濃度越來越小，所以，HA電離產生的A-和H+濃度逐漸減小，A正確；B.由于稀釋過程中HA電離產生的H+濃度逐漸減小，水電離受到的抑制作用越來越小，因此水的電離平衡向電離方向移動，所以水電離產生的OH-逐漸增大，而酸溶液中OH-全部來自水的電離，所以溶液中c(OH-)逐漸增大，B項錯誤；C.水的離子積Kw= c(H+)c(OH-)只與溫度有關，與濃度無關，所以加水稀釋過程中c(H+)c(OH-)不變，C項錯誤；D.因 ，加水稀釋過程中Kw不變，c(H+)減小，所以值增大，D項錯誤；E.，稀釋過程中，開始一段時間c(A-)和c(H+)幾乎是等比例減小，比值幾乎不變，后來溶液中H+主要是由水電離產生，c(H+)保持不變，而c(A-)一直減小，所以比值一定減小，E項正確；F. ，加水稀釋過程中K電離不變，c(A-)一直在減小， 值一直增大，F項錯誤；答案選AE。

(3)因為弱酸中存在電離平衡，稀釋時電離平衡向電離方向移動，pH相同的一元酸稀釋相同的倍數時，弱酸的pH變化小，強酸pH變化大，所以HA的酸性比HX的酸性弱些，酸性越弱電離常數越小，因此該溫度下HA電離平衡常數小于HX。稀釋過程中酸的濃度逐漸減小，酸對水電離的抑制作用在減弱，水的電離平衡向電離方向移動，所以水電離出的OH-逐漸增多，而溶液中OH-全部來自水的電離，因此稀釋過程中兩溶液中的c(OH-)都將增大。答案：小于 弱酸在水溶液中存在電離平衡，加水稀釋相同倍數時，越弱越電離所以酸性強的 pH 變化大 變大；

II.(4)溶液中CrO42-呈黃色，Cr2O72-呈橙色。轉化過程中溶液由黃色變為橙色。A. 如果Cr2O72-和 CrO42-的濃度在某一時刻相同，但在下一時刻又變化了，此時反應沒有達到平衡狀態，A項錯誤；B. 當ν正(Cr2O72-)＝2 ν逆(CrO42-)時，即ν正(Cr2O72-)：ν逆(CrO42-)=2:1，不符合化學計量數之比，正反應速率不等于逆反應速率，反應沒有達到平衡狀態，B項錯誤；C. 在反應過程中H+濃度一直在變化，若溶液的 pH 值保持不變，即H+濃度保持不變，此時反應已達到平衡狀態，C項正確；D.達到平衡狀態時，表面上CrO42－不再轉化為Cr2O72-，但實際上CrO42-仍在轉化和生成，只是轉化速率和生成速率相等罷了，D錯誤；答案選C。

(5) ①28.6g鉻元素物質的量，因CrO42-有 轉化為Cr2O72-，說明鉻元素轉化為Cr2O72-，則轉化后溶液中Cr2O72-的物質的量=，即轉化后所得溶液中c(Cr2O72-)=0.25mol/L。

②2CrO42- + 2H+Cr2O72- + H2O，平衡常數表達為；

根據題意鉻元素有轉化為CrO42-，所以轉化后溶液中CrO42-濃度=，設轉化后溶液中c(H+)=x，將CrO42- 、Cr2O72-、x代入平衡常數表達式：，解得x=10-6mol/L，pH=lg10-6=6。