精品高考化学一轮复习酸碱中和滴定曲线大全专题09强碱滴定三元酸曲线练习.docx

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精品高考化学一轮复习酸碱中和滴定曲线大全专题09强碱滴定三元酸曲线练习

专题09强碱滴定三元酸曲线

1．砷（As）是一些工厂和矿山废水中的污染元素。

常温下，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）与加NaOH溶液调节pH的关系如图所示（已知：

pKa=－lgKa），下列说法错误的是

A.Na2HAsO4溶液显碱性

B.H3AsO4溶液pKa2为2.2

C.m点对应溶液中由水电离出的c（OH－）为10－2.5mol·L－1

D.n点对应溶液中离子浓度关系为：

c（Na+）＞c（HAsO42－）=c（H2AsO4－）＞c（H+）=c（OH－）

【答案】B

【解析】分析：

A．根据Na2HAsO4溶液pH大于7判断；

B．根据H3AsO4的电离平衡常数计算；

C．m点对应溶液为HAsO42-和AsO43-的混合溶液，溶液显碱性，说明是盐的水解的原因；

D．n点对应溶液pH＝7，溶液呈中性，据此解答。

详解：

A．根据图象分析可知，HAsO42-溶液pH大于7，溶液显碱性，A正确；

B．H3AsO4的Ka2＝

，pH＝7时c（HAsO42-）＝c（H2AsO4-），Ka2＝c（H+）＝10-7，pKa2＝7，B错误；

C．m点对应溶液为HAsO42-和AsO43-的混合溶液，溶液显碱性，盐类水解促进水的电离，m点溶液的pH＝11.5，则对应溶液中由水电离出的c（OH－）为10－2.5mol·L－1，C正确；

D．n点对应溶液pH＝7，溶液中c（Na+）＞c（HAsO42－）=c（H2AsO4－）＞c（H+）=c（OH－），D正确；答案选B。

2．25℃时，向10mL0.1mol·L-1H3AsO4水溶液滴加0.1mol·L-1NaOH溶液，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的关系分别如下图，下列说法错误的是

A.H3AsO4

H2AsO4-+H+的电离常数为10-2.2

B.b点所处溶液中：

c（Na+）=3c（H2AsO4-）+3c（AsO43-）

C.水的电离程度:

a>b>c

D.HAsO4-的水解程度大于电离程度

【答案】C

3．亚砷酸（H3AsO3）可用于治疗白血病，在溶液中存在多种微粒形态。

向1L0.1mol·L-1H3AsO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1KOH溶液，各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如下图所示。

下列说法正确的是（）

A.H3AsO3的电离常数Ka1的数量级为10-9

B.pH在8.0～10.0时，反应的离子方程式：

H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O

C.M点对应的溶液中：

c（H2AsO3-）+c（HAsO32-）+c（AsO33-）+c（H3AsO3）=0.1mol·L-1

D.pH=12时，溶液中：

c（H2AsO3-）+2c（HAsO32-）+3c（AsO33-）+c（H3AsO3）>c（H+）+c（K+）

【答案】B

4．常温下，某酸H3A水溶液中含A的各种粒子的分布分数（平衡时某种粒子的浓度占各粒子浓度之和的分数）与pH关系图如下所示，下列说法正确的是

A.NaH2A水溶液呈碱性

B.H3A溶液中存在:

c（H+）=c（OH-）+c（H2A-）+

c（HA2-）+

c（A3-）

C.向H3A溶液中加入一定量的NaOH溶液至pH=5时，

D.向H3A溶液中加入氨水使PH从5→9发生的主要离子反应是:

H2A-+OH-=HA2-+H2O

【答案】C

【解析】从图像可知H3A为弱酸，存在电离平衡，H3A

H2A-+H+,Ka1=[c（H2A-）.c（H+）]/c（H3A）=10-2.2;H2A-

HA2-+H+；Ka2=[c（HA2-）.c（H+）]/c（H2A-）=10-7,2，H2A-+H2O

H3A+OH-水解常数为K=c（H3A）.c（OH-）/c（H2A-）,水的离子积常数为KW=c（H+）c（OH-）=10-14，所以K=c（H3A）.KW/c（H2A-）.c（H+）=KW/Ka1=10-11.8Ka2/K=[c（HA2-）.c（H+）]/c（H2A-）=10-7.2/10-11.8=104.6>1,所以电离大于水解，所以NaH2A水溶液呈酸性，故A错误；B.HA2-

A3-+H+；H2O

H++OH-,根据电荷守恒c（H+）=c（OH-）+c（H2A-）+2c（HA2-）+3c（A3-）,B错误；C.因为Ka1=[c（H2A-）.c（H+）]/c（H3A）=10-2.2;Ka1=[c（HA2-）.c（H+）]/c（H2A-）=10-7,2,Ka1.Ka1=[c（HA2-）.C2（H+）]/c（H3A）,（Ka1.Ka2）/C2（H+）=c（HA2-）/c（H3A）,当溶液至pH=5时,c（H+）=10-5c（HA2-）/c（H3A）=（10-2.2.10-7,2）/10-10=10-0.6,故C正确；D.因为氨水为弱电解质，所以在离子反应方程式中不能拆，故D错误。

本题答案：

C。

5．亚砷酸（H3AsO3）可以用于治疗白血病,在溶液中存在多种微粒形态。

向1L0.1mol·L-1H3AsO3溶液中逐滴加入KOH溶液，各种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如下图所示。

下列说法正确的是（）

A.H3AsO3的电离常数Ka1的数量级为10-9

B.pH在8.0～10.0时,反应的离子方程式：

H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O

C.M点对应的溶液中：

c（H2AsO3-）+c（HAsO32-）+c（AsO33-）+c（H3AsO3）=0.1mol·L-1

D.pH=12时,溶液中：

c（H2AsO3-）+2c（HAsO32-）+3c（AsO33-）+c（H3AsO3）>c（H+）+c（K+）

【答案】B

【解析】A.由图中数据可知，pH=9.3时，c（H2AsO3-）=c（H3AsO3），故H3AsO3的电离常数Ka1=

，故Ka1的数量级为10-10，A不正确；B.由图可知，pH在8.0～10.0时，H3AsO3的物质的量分数逐渐减小、H2AsO3-的物质的量分数逐渐增大，故反应的离子方程式为H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O，B正确；C.根据物料守恒可知，M点对应的溶液中，n（H2AsO3-）+n（HAsO32-）+n（AsO33-）+n（H3AsO3）=0.1mol，由于不知道此时溶液的体积是多少（或不知道加入KOH溶液的体积），故无法计算其总浓度，C不正确；D.由电荷守恒可知，c（H2AsO3-）+2c（HAsO32-）+3c（AsO33-）+c（OH-）=c（H+）+c（K+），pH=12时，溶液显碱性，由图可知，此时H3AsO3主要转化为HAsO32-和HAsO32-，说明HAsO32-和HAsO32的电离作用小于HAsO32-和HAsO32的水解作用，HAsO32-和HAsO32水解都产生OH-，故c（OH-）＞c（H3AsO3），因此，溶液中c（H2AsO3-）+2c（HAsO32-）+3c（AsO33-）+c（H3AsO3）＜c（H+）+c（K+），D不正确。

本题选B。

6．25℃时，某浓度H3PO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，滴加过程中各种含磷微粒的物质的量分数δ随溶液pH的变化曲线如下图所示：

下列说法正确的是：

A.曲线1和曲线2分别表示8（H3PO4）和6（HPO42-）的变化

B.25℃时，H3PO4的电离常数K1=10-2.1

C.pH=7.2时，溶液中c（H2PO4ˉ）+c（HPO42-）+c（OHˉ）=c（Na+）+c（H+）

D.pH=12.3时，溶液中由水电离出的c（H+）=10-12.3mol/L

【答案】B

【解析】某浓度H3PO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，滴加过程中各种含磷微粒为H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-，根据pH的变化，则曲线1为H3PO4，曲线2为H2PO4-，曲线3为HPO42-，曲线4为PO43-，故A错误；B、H3PO4的电离常数K1=

25℃当pH为2.1时，

=

，故K1=

=

10-2.1，故B正确；C、pH=7.2时，溶液中微粒为：

H2PO4-、HPO42-、OHˉ、Na+、H+，故电荷守恒为：

c（H2PO4ˉ）+2c（HPO42-）+c（OHˉ）=c（Na+）+c（H+），故C错误；D、pH=12.3时，溶液中含磷微粒有：

HPO42-、PO43-，此时c（H+）=12.3mol/L，但水电离出来的c（H+）>10-12.3mol/L，因为有一小部分在HPO42-中，故D错误；故选B。

7．室温下H3PO4溶液中各含磷元素的微粒分布与pH关系如图所示，下列叙述中不正确的是

A.lg[K1（H3PO4）]=-2.2

B.向Na3PO4溶液中滴加稀硫酸至溶液pH=8时，c（HPO42-）>c（H2PO4-）

C.想获得较纯的NaH2PO4溶液，可将溶液pH控制在4~5

D.向磷酸溶液中滴加NaOH溶液至中性：

c（Na+）=c（H2PO4-）+c（HPO42-）

【答案】D

8．柠檬酸（用HR表示）是一种高效除垢剂，现用一定浓度的柠檬酸溶液去除水垢，溶液中H3R、H2R-、HR2-、R3-的含量随pH的变化如图所示。

下列说法正确的是

A.H3R的第二步电离常数Ka2（H3R）的数量级为10-4

B.pH=6时，c（R3-）=c（HR2-）>c（H+）>c（OH-）

C.Na2HR溶液中HR2-的水解程度大于电离程度

D.pH=4时，c（H+）=c（H2R-）+2c（HR2-）+c（OH-）

【答案】B

【解析】A.据图可知，随pH的增大，H3R、H2R-、HR2-、R3-在图象中对应的曲线分别为a、b、c、d，H3R的第二步电离常数Ka2（H3R）=

，由图可知，当c（HR2－）=c（H2R－）时，pH约为4.8，c（H+）=10－4.8mol/L，数量级应为10－5，故A错误；B.据图可知，pH=6时，c（R3-）=c（HR2-）>c（H+）>c（OH-），故B正确；C.HR2-大量存在的溶液pH约为5，溶液呈酸性，所以Na2HR溶液中HR2-的水解程度小于电离程度，故C错误；D.pH=4时，溶液中的阳离子除H+外还有Ca2＋、Mg2＋等，所以不符合电荷守恒，故D错误；答案选B。

9．通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，离子不存在。

图为H3PO4（图中用H3A表示）在加入强酸或强碱溶液后，平衡时溶液中各微粒浓度的对数值（lgc）-pH图。

下列说法不正确的是（）

A.H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-不能在同一溶液中大量共存

B.H3PO4电离平衡常数Ka2≈1×10-7

C.图中虚线M、N分别代表H+和OH-

D.pH=10时，溶液中存在关系：

c（HPO42-）>c（OH-）>c（PO43-）>c（H2PO4-）>c（H3PO4）>c（H+）

【答案】D

10．298K时，在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液，溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的物质的量分数δ（X）随pH的变化如图所示。

下列叙述错误的是

A.K（H3PO4）的数量级为10-8

B.Na2HPO4溶液中:

c（PO43-）

C.pH=7时c（H2PO4-）>c（HPO42-）

D.NaH2PO4溶液显碱性

【答案】D

【解析】A、多元弱酸的电离是分步的，第一步电离为主，当pH=4时，c（H+）

c（H2PO4-）=10-4mol/L，溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的物质的量分数δ（X）=1.0，K（H3PO4）=

=10-8mol/L，数量级为10-8，选项A正确；B、HPO42-的水解和电离都是微弱的，故Na2HPO4溶液中c（PO43-）c（HPO42-），选项C正确；D、NaH2PO4溶液中H2PO4-电离大于水解，溶液显酸性，选项D错误。

答案选D。

11．砷及其化合物有着广泛的用途。

砷有两种常见的弱酸，砷酸（H3AsO4）和亚砷酸（H3AsO3）。

已知砷酸（H3AsO4）的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40（pKa=-lgKa）。

回答下列问题:

（1）已知:

As（s）+

H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）ΔHl

H2（g）+

O2（g）=H2O

（1）ΔH2

As（s）+

O2（g）=

As2O5（s）ΔH3

则反应As2O5（g）+3H2O

（1）=2H3AsO4（s）ΔH=_________。

（2）写出砷酸（H3AsO4）的第二步电离方程式___________________________________。

（3）NaH2AsO4溶液呈______（填“酸性”、“中性”或“碱性”）,试通过计算说明________________________。

（4）亚砷酸（H3AsO3）水溶液中存在多种微粒形态，各种微粒分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与溶液的pH关系如下图所示。

以酚酞为指示剂（变色范围pH8.2~10.0），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__________________________。

（5）某化学兴趣小组同学欲探究可逆反应AsO33-+I2+2OH-

AsO43-+2I-+H2O。

设计如下图I所示装置。

实验操作及现象:

按图I装置加入试剂并连接装置，电流由C2流入C1。

当电流变为零时，向图I装置左边烧杯中逐滴加入一定量2mol/L盐酸，发现又产生电流，实验中电流与时间的关系如图II所示。

①图II中AsO43-的逆反应速率:

a____b（填“>”、”<”或“=”）。

②写出图II中c点对应图I装置的正极反应式__________________________。

③能判断该反应达到平衡状态的是________________。

a.2v（I-）正=v（AsO33-）逆b.溶液的pH不再变化

c.电流表示数变为零d.溶液颜色不再变化

【答案】2ΔH1-3ΔH2-2ΔH3H2AsO4-

H++HAsO42-酸性Ka3=

=

=10-11.75<10-6.77即Ka2>Ka3，溶液呈酸H3ASO3+OH-=H2AsO3-+H2O

【解析】

（1）已知:

①As（s）+

H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）ΔHl

②H2（g）+

O2（g）=H2O

（1）ΔH2

③As（s）+

O2（g）=

As2O5（s）ΔH3

根据盖斯定律，由①×2-②×3-③×2得反应As2O5（g）+3H2O

（1）=2H3AsO4（s）ΔH=2ΔH1-3ΔH2-2ΔH3；

（2）砷酸（H3AsO4）为多元弱酸，分步电离，第二步电离方程式为H2AsO4-

H++HAsO42-；（3）NaH2AsO4溶液呈酸性，Ka3=

=

=10-11.75<10-6.77即Ka2>Ka3，溶液呈酸；（4）根据图中曲线变化，以酚酞为指示剂（变色范围pH8.2~10.0），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，该过程主要为H3ASO3转化为H2AsO3-，则主要反应的离子方程式为H3ASO3+OH-=H2AsO3-+H2O；（5）①随着反应的进行，离子浓度减小，电流减小，正反应速率减小，逆反应速率增大，故图II中AsO43-的逆反应速率:

a

12．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

，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的关系分别如题20图-1和题20图-2所示。

①以酚酞为指示剂（变色范围pH8.0~10.0），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__________________。

②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4

H2AsO4-+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=______（pKa1=-lgKa1）。

（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;pH<7.1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）如题20图-3所示。

①在pH7~9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______________。

②在pH4~7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_________________________________。

【答案】碱性溶液吸收了空气中的CO2OH-+H3AsO3

H2AsO3-+H2O2.2在pH7~9之间,随pH升高H2AsO4-转变为HAsO42-,吸附剂X表面所带负电荷增多,静电斥力增加在pH4~7之间,吸附剂X表面带正电,五价砷主要以H2AsO4-和HAsO42-阴离子存在,静电引力较大;而三价砷主要以H3AsO3分子存在,与吸附剂X表面产生的静电引力小加入氧化剂,将三价砷转化为五价砷

13．As和P属于同主族元素，中国自古就有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。

雌黄（As2S3）和雄黄（As4S4）早期都曾用作绘画颜料，又都因有抗病毒疗效而用来入药。

在一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。

（1）亚磷酸（H3PO3）与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3。

则亚磷酸为_______（填“一”“二”或“三”）元酸。

（2）反应I中，As2S3和Sn2+恰好完全反应时，其物质的量之比为______________。

（3）反应II中，若0.5molAs4S4参加反应，转移14mol电子，则物质a为_________（填化学式）。

（4）反应Ⅲ中的产物亚砷酸H3AsO3可以用于治疗白血病，其在溶液中存在多种微粒形态。

常温下，用NaOH溶液滴定H3AsO3时，各种微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。

①pH由7调至10的过程中发生反应的离子方程式为__________________________。

②H3AsO3的一级电离平衡常数Ka1=______________________________。

【答案】二1:

1SO2H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O10-9

【解析】

（1）根据亚磷酸（H3PO3）与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3，说明Na2HPO3为正盐，亚磷酸为二元酸，故答案为：

二；

（2）根据图像，As2S3和Sn2+在酸性溶液中反应生成H2S、Sn4+和As4S4，反应的方程式为2As2S3+2Sn2++4H+=2H2S↑+2Sn4++As4S4，As2S3和Sn2+恰好完全反应时，As2S3和Sn2+的物质的量之比为1:

1，故答案为：

1:

1；

（3）反应II中，若0.5molAs4S4参加反应，转移14mol电子，则1molAs4S4参加反应，转移28mol电子，S元素的化合价变化量为

=6，因此S元素的化合价由-2价变成+4价，所以物质a为SO2，故答案为：

SO2；

（4）①根据图像，pH由7调至10时，H3AsO3转化为H2AsO3-，反应的离子方程式为H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O，故答案为：

H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O；

②根据图像，pH=9时，c（H3AsO3）=c（H2AsO3-），H3AsO3的一级电离方程式为H3AsO3

H2AsO3-+H+，平衡常数Ka1=

=c（H+）=10-9，故答案为：

10-9。