Question

7．某溫度下，向一定體積0.1mol•L^-1一元弱酸HA溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液，溶液中pH與pOH[pOH=-1gc（OH^-）]的變化關(guān)系如圖所示．  下列說法錯誤的是（　�。�

• A． 此溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10^-2a
• B． M、N兩點所示的溶液中，水的電離程度相同
• C． Q點消耗的NaOH溶液的體積等于HA溶液的體積
• D． N點溶液加水稀釋，$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）}$減小

Answer 1

分析 A．水的離子積常數(shù)表達式為K_w=c（H⁺）c（OH^-），兩邊取負對數(shù)得到pK_w=pH+pOH，根據(jù)圖象分析計算；
B．M點溶液表示pOH＞pH，即c（H⁺）＞c（OH^-），N點溶液表示pH＞pOH，即c（H⁺）＜c（OH^-），根據(jù)K_w值和圖象分析；
C．Q點表示溶液中pH=pOH，即c（H⁺）=c（OH^-），溶液呈中性，由于HA為弱酸，則NaA會發(fā)生水解使溶液呈堿性，據(jù)此分析；
D．N點為pH＞pOH，即c（H⁺）＜c（OH^-），溶液為堿性，HA的電離平衡常數(shù)表達式為K_a=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{-}）}{c（HA）}$，據(jù)此分析．

解答 解：A．水的離子積常數(shù)表達式為K_w=c（H⁺）c（OH^-），兩邊取負對數(shù)得到pK_w=pH+pOH，則pOH=pK_w-pH，符合圖象是一次函數(shù)形式，將Q點時pH和pOH的值代入表達式，可以得到pK_w=2a，則K_w=1.0×10^-2a，故A正確；
B．M點溶液表示pOH＞pH，即c（H⁺）＞c（OH^-），此時溶液顯酸性，表明溶液中是HA過量的，HA電離抑制水的電離，此時溶液中水電離的c_水（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1.0×1{0}^{-2a}}{1{0}^{-a}}$=1.0×10^-amol/L，N點溶液表示pH＞pOH，即c（H⁺）＜c（OH^-），溶液顯堿性，此時溶液中水電離的c（H⁺）=10^-amol/L，因此M、N兩點所示的溶液中，水的電離程度相同，故B正確；
C．Q點表示溶液中pH=pOH，即c（H⁺）=c（OH^-），溶液呈中性，由于HA為弱酸，則NaA會發(fā)生水解使溶液呈堿性，此時并未到滴定終點，溶液中同時存在HA和NaA，則Q點消耗的NaOH溶液的體積小于HA溶液的體積，故C錯誤；
D．N點為pH＞pOH，即c（H⁺）＜c（OH^-），溶液為堿性，HA的電離平衡常數(shù)表達式為K_a=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{-}）}{c（HA）}$，則溶液中$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）}$=$\frac{{K}_{a}}{c（{H}^{+}）}$，堿性溶液加水稀釋，溶液中c（OH^-）減少，則c（H⁺）上升，所以$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）}=\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$減少，故D正確．
故選C．

點評 本題考查弱電解質(zhì)的電離平衡，掌握溶液酸堿性的判據(jù)是溶液中c（H⁺）與c（OH^-）的相對大小，結(jié)合弱酸的電離平衡常數(shù)分析是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．