本章素养提升 【素养提升】 探究点一 例1 D [解析] 向某浓度的H2A溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH溶液,随pH增大,H2A的浓度逐渐减小、HA-的浓度先增大后减小,A2-的浓度增大,pc为浓度的负对数,与浓度变化趋势相反,故曲线Ⅱ为pc(H2A),曲线Ⅰ为pc(HA-)、曲线Ⅲ为pc(A2-)。根据图示,当pH=3时,pc(HA-)
c(A2-)=c(H2A),故A错误;HA-A2-+H+,Ka2=,当c(HA-)=c(A2-)时,pH=5.3,则Ka2=c(H+)=10-5.3,数量级为10-6,故B错误;当 c(HA-)=c(H2A)时,pH=0.8,则Ka1=c(H+)=10-0.8,HA-的电离常数为10-5.3,HA-的水解常数===10-13.2,因为HA-的电离程度大于其水解程度,所以NaHA溶液呈酸性,故C错误;==,电离平衡常数只与温度有关,温度不变则不变,故D正确。 变式 C [解析] 由表格中电离平衡常数可知,Ka(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka(HC),故少量CO2通入NaClO溶液中生成HC和HClO,A错误;向次氯酸钙溶液中通入少量SO2的离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2OCaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误;Ka(H2SO3)>Ka(HS)>Ka(HC),故少量SO2通入Na2CO3溶液中生成S和HC,C正确;H2SO3为二元弱酸,故NaHSO3在水溶液中主要电离出HS,而不是S和H+,D错误。 探究点二 例2 (1)10-7.5 (2)(1012·Ka1) (1024·Ka1·Ka2) (3)C [解析] (1)根据题图,两条曲线交点处说明HClO与ClO-的浓度相同,此时pH=7.5,c(H+)=10-7.5 mol·L-1,根据HClO的电离常数表达式,可以得出Ka==10-7.5。 (2)H2CO3的电离方程式为H2CO3H++HC、HCH++C,则Ka1=、Ka2=,当溶液的pH=12时,c(H+)=1×10-12 mol·L-1,将其代入Ka1、Ka2中分别求出c(HC)=1012·Ka1·c(H2CO3)c(C)=1012·Ka2· c(HC)=1024·Ka1·Ka2·c(H2CO3),则c(H2CO3)∶c(HC)∶c(C) =1∶(1012·Ka1)∶(1024·Ka1·Ka2)。 (3)HA是弱酸:HAH++A-,Ka=,MA是难溶电解质:MA(s)M+(aq)+A-(aq),Ksp=c(M+)·c(A-),MA溶液中有元素守恒:c(M+)=c(A-)+c(HA),Ka==,c2(M+)=+Ksp,c2(M+)~c(H+)为线性关系。pH=4时,c(H+)=1×10-4 mol·L-1,此时c2(M+)=7.5×10-8 (mol·L-1)2,所以c(M+)<3×10-4 mol·L-1,A项正确;实线沿H+浓度减小方向延伸,当c(H+)=0 mol·L-1时,Ksp=c2(M+)=5.0×10-8,B项正确;c(H+)=20×10-5 mol·L-1时,c2(M+)=10.0× 10-8(mol·L-1)2,代入线性方程得10.0×10-8=+5.0×10-8,解得Ka=2.0×10-4,D项正确;MA溶液呈碱性,若溶液pH=7,需要加入酸,①若加入HA, pH=7时c(M+)=c(A-),与题设要求的元素守恒c(M+)=c(A-)+c(HA)相矛盾,不能得到c2(M+)~c(H+)为线性关系,则不可能加入HA,②若加入其他酸HB(如盐酸、硫酸等),则电荷守恒不成立,C项错误。 变式 D [解析] 已知H2S始终饱和的溶液中c(H2S)=0.1 mol·L-1,随着pH的增大,碱性增强,HS-和S2-浓度逐渐增大,则有-lg c(HS-)和-lg c(S2-)随着pH增大而减小,由Ka1(H2S)=可知,-lg Ka1(H2S)=-lg c(H+)+[-lg c(HS-)]+lg 0.1=pH+[-lg c(HS-)]-1,当pH增加1时,-lg c(HS-)减小1,由点(1.6,6.5)和点(4.2,3.9)可知④代表HS-,则③代表S2-;随pH增大,Ni2+和Cd2+的浓度逐渐减小,则-lg c(Ni2+)和-lg c(Cd2+)随着pH增大而增大,由 Ksp(NiS)>Ksp(CdS)可知,当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),则-lg c(Ni2+)<-lg c(Cd2+),由此可知①代表Cd2+、②代表Ni2+,据此分析结合图像各点数据进行解题。由分析可知,①代表Cd2+、③代表S2-,由图示曲线①③交点可知,此时c(Cd2+)=c(S2-)=10-13 mol·L-1,则有Ksp(CdS)=c(Cd2+)c(S2-)=10-13×10-13=10-26,A错误;由分析可知,③为pH与-lg c(S2-)的关系曲线,B错误;由分析可知,曲线④代表HS-,由图示曲线④两点坐标可知,当c(H+)=10-1.6 mol·L-1时,c(HS-)=10-6.5 mol·L-1,Ka1(H2S)===10-7.1,或当c(H+)=10-4.2 mol·L-1时,c(HS-)=10-3.9 mol·L-1,Ka1(H2S)===10-7.1,C错误;已知Ka1(H2S)Ka2(H2S)=×= ,由曲线③两点坐标可知,当c(H+)= ... ... 