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主题20:弱电解质的电离李仕才命题弱电解质的电离平衡1.(2017年全国卷,12)改变0.1 molL-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示已知(X)=c(X)c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)。下列叙述错误的是()。A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)B.lgK2(H2A)=-4.2C.pH=2.7时,c(HA-)c(H2A)=c(A2-)D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)【解析】根据题给图像,pH=1.2时,H2A与HA-的物质的量分数相等,则有c(H2A)=c(HA-),A项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,K2(H2A)=c(H+)c(A2-)c(HA-)=c(H+)=10-4.2,则lgK2(H2A)=-4.2,B项正确;根据题给图像,pH=2.7时,H2A与A2-的物质的量分数相等,且远小于HA-的物质的量分数,则有c(HA-)c(H2A)=c(A2-),C项正确;根据题给图像,pH=4.2时,HA-与A2-的物质的量分数相等,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)约为0.1 molL-1,c(H+)=10-4.2 molL-1,则c(HA-)=c(A2-)c(H+),D项错误。【答案】D2.(2015年全国卷,13)浓度均为0.10 molL-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg VV0的变化如图所示。下列叙述错误的是()。A.MOH的碱性强于ROH的碱性B.ROH的电离程度:b点大于a点C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等D.当lg VV0=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)c(R+)增大【解析】0.10 molL-1的MOH和ROH,前者pH=13,后者pH小于13,说明前者是强碱,A项正确;ROH是弱碱,加水稀释,促进电离,b点的电离程度大于a点,B项正确;两碱溶液无限稀释,溶液呈中性,c(OH-)相等,C项正确;由于MOH是强碱,在溶液中完全电离,所以c(M+)不变,ROH是弱碱,升高温度,促进电离(ROHR+OH-),c(R+)增大,所以c(M+)c(R+)减小,D项错误。【答案】D3.(2015年山东理综,13)室温下向10 mL 0.1 molL-1NaOH溶液中加入0.1 molL-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()。A.a点所示溶液中c(Na+)c(A-)c(H+)c(HA)B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.b点所示溶液中c(A-)c(HA)【解析】a点所示溶液中NaOH和HA恰好反应生成NaA,溶液的pH=8.7,呈碱性,则HA为弱酸,A-水解,则溶液中的粒子浓度:c(Na+)c(A-)c(HA)c(H+),A项错误。b点为NaA和HA的溶液,a点NaA发生水解反应,促进了水的电离,b点HA抑制了水的电离,所以a点所示溶液中水的电离程度大于b点,B项错误。pH=7时,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-)可知,c(Na+)=c(A-),C项错误。b点酸过量,溶液呈酸性,HA的电离程度大于NaA的水解程度,故c(A-)c(HA),D项正确。【答案】D4.(2017年江苏,20)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有C,其原因是。(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如图1和图2所示。以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0 10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为。H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=(pKa1=-lg Ka1)。(3)溶液的pH对吸附剂X表面所带电荷有影响。pH=7.1时,吸附剂X表面不带电荷;pH 7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图3所示。在pH为79之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是。在pH为47之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是。【解析】(2)从图1可知pH由小变大时,H3AsO3的浓度减小,H2AsO3-的浓度增大,当溶液由无色变为浅红色时,主要反应的离子方程式为OH-+H3AsO3H2AsO3-+H2O。H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,Ka1=c(H2AsO4-)c(H+)c(H3AsO4),由图2可知,当c(H2AsO4-)=c(H3AsO4)时,c(H+)=10-2.2 molL-1,Ka1=10-2.2,pKa1=-lgKa1=-lg10-2.2=2.2。【答案】(1)碱性溶液吸收了空气中的CO2 (2)OH-+H3AsO3H2AsO3-+H2O2.2 (3)在pH为79之间,随pH升高H2AsO4-转变为HAs,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加在pH为47之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4-和HAs的形式存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3的形式存在,与吸附剂X表面产生的静电引力较小加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷命题角度重点考查弱电解质的电离平衡、弱电解质的电离平衡常数以及酸碱中和滴定曲线中各点的电离程度的比较备考启示在复习中,应以弱电解质的电离平衡为基础,掌握弱电解质的电离平衡及其影响因素、弱电解质的电离常数及其应用,重点训练有关弱电解质的电离平衡影响因素与电离常数的变化关系方面的试题
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