第一单元弱电解质的电离平衡
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1.苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。

研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于
A-。

已知25 ℃时,HA的K a=6.25×10-5,H2CO3的K a
1=4.17×10-7,K a
2
=4.90×10-11。

在生产碳酸饮料的过程
中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。

下列说法正确的是(温度为25 ℃,不考虑饮料中其他成分)( )
A.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变
C.当pH为5.0时,饮料中K(HA)
K(A-)
=0.16
D.碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为:c(H+)=c(HC O3-)+c(C O32-)+c(OH-)-c(HA)
答案 C HA的抑菌能力显著高于A-,碳酸饮料中存在反应CO2+H2O+NaA HA+NaHCO3,HA含量比未充CO2的饮料要高,抑菌能力更强,A项不正确;增大压强可使更多的CO2溶于水中,生成更多的HA,c(A-)
会减小,B项不正确;已知HA的K a=6.25×10-5,K a=K(H+)·K(A-)
K(HA)
,当c(H+)=10-5mol·L-1时,饮料中
K(HA) K(A-)=K(H+)
K a
=10-5
6.25×10-5
=1
6.25
=0.16,C项正确;由物料守恒知c(Na+)=c(A-)+c(HA),由电荷守恒知
c(Na+)+c(H+)=c(HC O3-)+2c(C O32-)+c(OH-)+c(A-),两式联立可得c(H+)=c(HC O3-)+2c(C O32-)+c(OH-)-c(HA),D项不正确。

2.常温下,将pH均为3,体积均为V0的HA溶液和HB溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg K
K0
的变化如图所示。

下列说法中正确的是( )
A.稀释相同倍数时:c(A-)>c(B-)
B.水的电离程度:b=c>a
C.溶液中离子总物质的量:b>c>a
D.溶液中离子总浓度:a>b>c
答案 B 根据图像,当lg K
=2时,HA溶液:pH=5,HB溶液:3<pH<5,HA为强酸,HB为弱酸。

根据图像,稀释K0
相同倍数时,溶液的pH:HA溶液>HB溶液,溶液中c(A-)<c(B-),A项错误;根据图像,溶液的pH:a<b=c,酸溶液
中OH-全部来自水的电离,水的电离程度:b=c>a,B项正确;a、c点溶液体积相同,c点pH大于a点,c点溶液
中c(A-)<a点溶液中c(B-),溶液中离子总物质的量:a>c,b点相对于a点加水稀释,促进HB的电离,溶液中离
子总物质的量:b>a,故溶液中离子总物质的量:b>a>c,C项错误;c点pH大于a点,c点溶液中c(A-)<a点溶液
中c(B-),溶液中离子总浓度:a>c,b、c点溶液的pH相等,b、c点两溶液中的电荷守恒分别为
c(H+)=c(B-)+c(OH-)、c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液中离子总浓度:b=c,溶液中离子总浓度:a>b=c,D项错误。

3.氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。

25 ℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡
关系:
Cl2(g)Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2O HClO+H++Cl-K2=10-3.4
HClO H++ClO-K a=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。

下列表述正确的是( )
A.Cl2(g)+H2O2H++ClO-+Cl-K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
答案 C A项,在Cl2(g)+H2O2H++ClO-+Cl-反应中,K=K2(H+)·K(ClO-)·K(Cl-)
=K1·K2·K a,因K a未知,
K[Cl2(g)]
故K也无法求出,A错误。

B项,由电荷守恒知,c(H+)=c(ClO-)+c(Cl-)+c(OH-),c(Cl-)≠c(HClO),B错误。

C正确。

D项,夏季温度高,Cl2的溶解度降低,且HClO易分解,所以夏季杀菌效果比冬季差,D错误。

4.下列事实中,能说明HA是弱酸的是( )
A.0.10 mol·L-1 HA溶液能使紫色石蕊试液变红
B.0.10 mol·L-1 HA溶液能与鸡蛋壳反应生成CO2气体
C.0.10 mol·L-1 NH4Cl溶液呈酸性,0.10 mol·L-1 NH4A溶液呈中性
D.等体积的0.10 mol·L-1 HA溶液与0.10 mol·L-1 NaOH溶液恰好完全反应
答案 C 强酸溶液也能使紫色石蕊试液变红,A错;比H2CO3酸性强的酸均能与鸡蛋壳反应生成CO2气体,B错;C项事实说明HA是弱酸,C正确;无论HA是强酸还是弱酸,均能与等体积、同浓度的NaOH溶液恰好完全反应,D错。

5.室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲
的是( )
线如图所示,下列判断错误
．．
A.三种酸的电离常数关系:K HA>K HB>K HD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
答案 C A项,浓度均为0.1 mol·L-1的HA、HB和HD三种酸溶液的pH不同,pH越小,则酸的电离常数越大,正确;B项,滴定至P点时,所得溶液为等物质的量浓度的HB与NaB的混合溶液,溶液显酸性,说明HB 的电离程度强于B-的水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>
c(OH-),正确;C项,pH=7时,三种溶液中:c(A-)>c(B-)>c(D-),错误;D项,根据质子守恒知D正确。

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