Question

（2011?下城区模拟）（1）三种弱酸HA、H₂B、HC，电离常数的数值为1.8×10^-5、5.6×10^-11、4.9×10^-10、4.3×10^-7（数据顺序已打乱），已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应：
①HA+HB^-（少量）=A^-+H₂B
②H₂B（少量）+C^-=HB^-+HC
③HA（少量）+C^-=A^-+HC
则三种酸对应的电离常数分别为（请填空）

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

（2）25℃时0.1mol?L^-1的H₂D水溶液中，用氢氧化钠来调节溶液pH，得到含有H₂D、HD^-、D^2-三种微粒的溶液．
①当溶液的pH=7时，c（Na⁺）=

c（HD^-）+2c（D^2-）

（填微粒间量的关系）．
②当c（Na⁺）=c（D^2-）+c（HD^-）+c（H₂D）时溶液为

NaHD

溶液（填物质的化学式）．
（3）如图是某水溶液在pH从0至14的范围内H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-三种成分平衡时的组成分数．
①下列叙述正确的是

CD

A．此图是1.0mol?L^-1 碳酸钠溶液滴定1.0mol?L^-1 HCl溶液的滴定曲线
B．在pH分别为6.37及10.25时，溶液中c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）
C．人体血液的pH约为7.4，则CO₂在血液中多以HCO₃^-形式存在
D．若用CO₂和NaOH反应制取NaHCO₃，应控制溶液的pH，不宜过大或过小
②已知Ksp（CaCO₃）=5.0×10^-9，在10mL1mol?L^-1 的Na₂CO₃溶液中，加入某浓度的盐酸，调节溶液的pH=10.25，此时溶液的体积恰好为100mL，向该溶液中加入1mL1×10^-4mol?L^-1的CaCl₂稀溶液，问是否有沉淀生成？

是

（填“是”或“否”）

Answer 1

分析：（1）根据溶液中强酸制弱酸的原理以及酸越强电离程度越大来回答，
（2）①根据溶液中的电荷守恒来回答；
②根据溶液中的物料守恒知识来回答；
（3）①A、由图可知，pH=2时溶液中含H₂CO₃来解答；
B、由图可知，pH为6.37时c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-），pH为10.25时，c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）；
C、由图可知，pH为7.4时，HCO₃^-的最大；
D、由图可知，pH大于12时，溶液中主要存在CO₃^2-．
②根据K_SP（BaCO₃）=c（Ba²⁺）?c（CO₃^2-）和Qc之间的关系来计算回答．

解答：解：（1）根据溶液中强酸制弱酸的原理以及反应H₂B（少量）+C^-=HB^-+HC，可以确定酸性强弱是：H₂B＞HC＞HB^-，
故答案为：5.6×10^-11；4.9×10^-10；
（2）①根据溶液中的电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HD^-）+2c（D^2-）+c（OH^-），当溶液的pH=7时，c（H⁺）=c（OH^-），所以c（Na⁺）=c（HD^-）+2c（D^2-），故答案为：c（HD^-）+2c（D^2-）；
 ②0.1mol?L^-1的H₂D水溶液中，用氢氧化钠来调节溶液pH，得到含有H₂D、HD^-、D^2-三种微粒的溶液，说明溶液依旧呈酸性，H₂D为二元酸，当加入氢氧化钠不足量时，会发生反应：NaOH+H₂D=NaHD+H₂O，根据物料守恒则有c（Na⁺）=c（D^2-）+c（HD^-）+c（H₂D），故答案为：NaHD．
（3）①A、由图可知，pH=2时溶液中含H₂CO₃，而没有HCO₃^-、CO₃^2-，故A错误；
B、由图可知，pH为6.37时c（H₂CO₃）=c（HCO₃^-），pH为10.25时，c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-），但三者的浓度不相等，故B错误；
C、由图可知，pH为7.4时，HCO₃^-的最大，则当人体血液的pH约为7.4，则CO₂在血液中多以HCO₃^-的形式存在，故C正确；
D、由图可知，pH大于12时，溶液中主要存在CO₃^2-，则用CO₂和NaOH反应制取Na₂CO₃，溶液的pH必须控制在12以上，故D正确；
故选CD；
②在10mL1mol/LNa₂CO₃溶液中加入某浓度的盐酸后，当调节溶液的pH=10.25时，据图中内容可以看出：HCO₃^-、CO₃^2-两种成分平衡时的组成分数分别为50%，即碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别是0.005mol，此时溶液的体积恰好为100mL，所碳酸钠中碳酸根的浓度是0.05mol/L，再加入1mL1×10^-4mol?L^-1的CaCl₂稀溶液时，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，故答案为：是．

点评：本题是一道弱电解质在溶液中的电离平衡的综合体，考查学生分析和解决问题的能力，难度大．