Question

（2011?下城區模擬）（1）三種弱酸HA、H₂B、HC，電離常數的數值為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：
①HA+HB^-（少量）=A^-+H₂B
②H₂B（少量）+C^-=HB^-+HC
③HA（少量）+C^-=A^-+HC
則三種酸對應的電離常數分別為（請填空）

	HA	H2B		HC
	Ka	Ka1	Ka2	Ka
數值	1.8×10-5	4.3×10-7	5.6×10-11	4.9×10-10

（2）25℃時0.1mol?L^-1的H₂D水溶液中，用氫氧化鈉來調節溶液pH，得到含有H₂D、HD^-、D^2-三種微粒的溶液．
①當溶液的pH=7時，c（Na⁺）=

c（HD^-）+2c（D^2-）

（填微粒間量的關系）．
②當c（Na⁺）=c（D^2-）+c（HD^-）+c（H₂D）時溶液為

NaHD

溶液（填物質的化學式）．
（3）如圖是某水溶液在pH從0至14的范圍內H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-三種成分平衡時的組成分數．
①下列敘述正確的是

CD

A．此圖是1.0mol?L^-1 碳酸鈉溶液滴定1.0mol?L^-1 HCl溶液的滴定曲線
B．在pH分別為6.37及10.25時，溶液中c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）
C．人體血液的pH約為7.4，則CO₂在血液中多以HCO₃^-形式存在
D．若用CO₂和NaOH反應制取NaHCO₃，應控制溶液的pH，不宜過大或過小
②已知Ksp（CaCO₃）=5.0×10^-9，在10mL1mol?L^-1 的Na₂CO₃溶液中，加入某濃度的鹽酸，調節溶液的pH=10.25，此時溶液的體積恰好為100mL，向該溶液中加入1mL1×10^-4mol?L^-1的CaCl₂稀溶液，問是否有沉淀生成？

是

（填“是”或“否”）

Answer 1

分析：（1）根據溶液中強酸制弱酸的原理以及酸越強電離程度越大來回答，
（2）①根據溶液中的電荷守恒來回答；
②根據溶液中的物料守恒知識來回答；
（3）①A、由圖可知，pH=2時溶液中含H₂CO₃來解答；
B、由圖可知，pH為6.37時c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-），pH為10.25時，c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）；
C、由圖可知，pH為7.4時，HCO₃^-的最大；
D、由圖可知，pH大于12時，溶液中主要存在CO₃^2-．
②根據K_SP（BaCO₃）=c（Ba²⁺）?c（CO₃^2-）和Qc之間的關系來計算回答．

解答：解：（1）根據溶液中強酸制弱酸的原理以及反應H₂B（少量）+C^-=HB^-+HC，可以確定酸性強弱是：H₂B＞HC＞HB^-，
故答案為：5.6×10^-11；4.9×10^-10；
（2）①根據溶液中的電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HD^-）+2c（D^2-）+c（OH^-），當溶液的pH=7時，c（H⁺）=c（OH^-），所以c（Na⁺）=c（HD^-）+2c（D^2-），故答案為：c（HD^-）+2c（D^2-）；
 ②0.1mol?L^-1的H₂D水溶液中，用氫氧化鈉來調節溶液pH，得到含有H₂D、HD^-、D^2-三種微粒的溶液，說明溶液依舊呈酸性，H₂D為二元酸，當加入氫氧化鈉不足量時，會發生反應：NaOH+H₂D=NaHD+H₂O，根據物料守恒則有c（Na⁺）=c（D^2-）+c（HD^-）+c（H₂D），故答案為：NaHD．
（3）①A、由圖可知，pH=2時溶液中含H₂CO₃，而沒有HCO₃^-、CO₃^2-，故A錯誤；
B、由圖可知，pH為6.37時c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-），pH為10.25時，c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-），但三者的濃度不相等，故B錯誤；
C、由圖可知，pH為7.4時，HCO₃^-的最大，則當人體血液的pH約為7.4，則CO₂在血液中多以HCO₃^-的形式存在，故C正確；
D、由圖可知，pH大于12時，溶液中主要存在CO₃^2-，則用CO₂和NaOH反應制取Na₂CO₃，溶液的pH必須控制在12以上，故D正確；
故選CD；
②在10mL1mol/LNa₂CO₃溶液中加入某濃度的鹽酸后，當調節溶液的pH=10.25時，據圖中內容可以看出：HCO₃^-、CO₃^2-兩種成分平衡時的組成分數分別為50%，即碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質的量分別是0.005mol，此時溶液的體積恰好為100mL，所碳酸鈉中碳酸根的濃度是0.05mol/L，再加入1mL1×10^-4mol?L^-1的CaCl₂稀溶液時，Qc=c（Ba²⁺）?c（CO₃^2-）=0.05mol/L×10^-6mol/L=5×10^-8（mol/L）²，而Ksp（CaCO₃）=5.0×10^-9，所以Qc＞Ksp，能生成沉淀，故答案為：是．

點評：本題是一道弱電解質在溶液中的電離平衡的綜合體，考查學生分析和解決問題的能力，難度大．