1、1砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素。常温下，H 3AsO4 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=lg Ka） ，下列说法错误的是A. Na2HAsO4 溶液显碱性B. H3AsO4 溶液 pKa2 为 2.2C. m 点对应溶液中由水电离出的 c(OH )为 102.5 molL1D. n 点对应溶液中离子浓度关系为：c(Na +)c(HAsO 42 )=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
2、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；Dn 点对应溶液 pH7，溶液呈中性，据此解答。详解：A根据图象分析可知，HAsO 42-溶液 pH 大于 7，溶液显碱性，A 正确；BH 3AsO4 的 Ka2 ，pH 7 时 c（HAsO 42-）c（H 2AsO4-） ，K a2c（H +）10 -7，pK a27，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 pH11.5 ，则对应溶液中由水电离出的 c(OH )为 102.5 m
3、olL1 ，C 正确；Dn 点对应溶液 pH7，溶液中 c(Na+)c (HAsO42 )=c(H2AsO4 )c(H +)=c(OH )，D 正确；答案选 B。2 25时，向 10mL0.1molL-1H3AsO4 水溶液滴加 0.1 molL-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 10-2.2B. b 点所处溶液中：c（Na +）=3c （H 2AsO4-）+3c（AsO 43-）C. 水的电离程度:abcD. HAsO4-的水解程度大于电离程度
4、【答案】C3亚砷酸(H 3AsO3)可用于治疗白血病，在溶液中存在多种微粒形态。向 1L0.1molL-1 H3AsO3溶液中逐滴加入 0.1molL-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 10-9B. pH 在 8.010.0 时，反应的离子方程式：H 3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2OC. M 点对应的溶液中：c(H 2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33- )+c(H3AsO3)= 0.1molL-1D. pH=12 时，溶液中：c(H 2AsO3-)+2c(HA
5、sO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)c(H+)+c(K+)【答案】B4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 59 发生的主要离子反应是:H 2A-+OH-=HA2-+H2O【答案】C【解析】从图像可知 H3A 为弱酸，存在电离
6、平衡，H 3A H2A-+H+, Ka1=c(H2A-).c(H+)/c(H3A)=10-2.2;H2A- HA2-+H+；K a2= c(HA2-). c(H+)/ c(H2A-)=10-7,2，H 2A-+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=104.61,所以电离大于水解，所以 NaH2A 水
7、溶液呈酸性，故 A 错误；B.HA 2- A3-+H+；H 2O 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), （K a1. Ka2）/ C2(H+)=c(HA2-)/ c(H3A),当溶液至 pH=5 时, c(H+)=10-5 c(HA2-)/ c(H3A)= (10-2.2. 10-7,2)/ 10-10=10-0.6
8、,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(H 3AsO3)可以用于治疗白血病, 在溶液中存在多种微粒形态。向 1L0.1molL-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 10-9B. pH 在 8.010.0 时, 反应的离子方程式：H 3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2OC. M 点对应的溶液中：c(H 2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)+c(H3AsO3)=0.1m
9、olL-1D. pH=12 时,溶液中：c(H 2AsO3-)+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(H 2AsO3-)= 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 8.010.0 时，H 3AsO3 的物质的量分数逐渐减小、H 2AsO3-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(H 2
10、AsO3-)+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(H 2AsO3-)+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，HAsO 32-和 HAsO32 水解都产生 OH-，故 c(OH-)c
11、(H 3AsO3)，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 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=10-2.1C. pH=7.2 时，溶液中 c(H2PO4)+c(HPO42-)+c(OH)=c(Na+)+c(H+)D. pH=12.3 时，溶液
12、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、H 2PO4-、HPO 42-、PO 43-，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、H 3PO4 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：H 2PO4-、HPO 42-、OH 、Na +、H +，故电荷守恒为：c(H2PO4)+
13、2c(HPO42-)+c(OH)=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. lgK1(H3PO4)=-2.2B. 向 Na3PO4 溶液中滴加稀硫酸至溶液 pH=8 时，c(HPO 42-)c(H2PO4-)C. 想获得较纯的 NaH2PO4 溶液，可将溶液 pH 控制在 45D
14、. 向磷酸溶液中滴加 NaOH 溶液至中性：c(Na +)=c(H2PO4-)+c(HPO42-)【答案】D8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、H 2R-、HR 2-、R 3-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 10-4B. pH=6 时，c(R 3-)=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 p
15、H 的增大，H 3R、H 2R-、HR 2-、R 3-在图象中对应的曲线分别为a、 b、c、d ，H 3R 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 +)=104.8 mol/L，数量级应为 105 ，故 A 错误；B. 据图可知，pH=6 时，c(R 3-)=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
16、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 110-5mol/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 、H 2PO4-、HPO 42-、 PO43-不能在同一溶液中大量共存B. H3PO4 电离平衡常数 Ka2110-7C. 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】D10 2
17、98K 时，在 H3PO4 溶液中滴入 NaOH 溶液，溶液中 H3PO4、H 2PO4-、HPO 42-、PO 43-的物质的量分数 (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 10-8B. Na2HPO4 溶液中:c(PO 43-) 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、H 2PO4-、HPO 42-、PO 43-的物质的量分数 (X)=1.0，K(H 3PO4)= =10-8mol/L，
18、数量级为 10-8，选项 A 正确；B、HPO 42-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、NaH 2PO4 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(H 3AsO4)和亚砷酸(H 3AsO3)。已知砷酸(H 3AsO4)的 pKa1、pK a2、pK a3 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) HlH2(g) + O
19、2(g) =H2O(1) H2As(s)+ O2(g)= As2O5(s) H3则反应 As2O5(g) +3H2O(1) = 2H3AsO4(s) H=_。（2 ）写出砷酸(H 3AsO4)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(H 3AsO3)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 pH8.210.0)，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
20、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。图 II 中 AsO43-的逆反应速率:a_b( 填“ ”、 ” Ka3，溶液呈酸 H3ASO3+OH-=H2AsO3-+H2O 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 pH8.210.0)，将NaOH
21、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）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 7.1 时带负电荷,pH 越高 ,表面所带负电荷越多;pH7.1 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。在 pH79 之间,吸附剂 X 对五价砷的平
22、衡吸附量随 pH 升高而迅速下降,其原因是_。在 pH47 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 CO2 OH- + H3AsO3 H2AsO3- + H2O 2.2 在 pH79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pH47 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
23、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(As 2S3)和雄黄(As 4S4)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(H 3PO3)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，As 2S3 和 Sn2+恰好完全反应时，其物质的量之比为_ 。（3 ）反应 II 中，若 0.5 mol As4S4 参加反应，转移 14 mol 电子，则物质 a 为_（填化学式） 。（4 ）反应
24、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。pH 由 7 调至 10 的过程中发生反应的离子方程式为_。H 3AsO3 的一级电离平衡常数 Ka1= _。【答案】 二 1 : 1 SO2 H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O 10-9【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，As 2S3 和 Sn2+在酸性溶液中反应生成 H2S、Sn
25、4+和 As4S4，反应的方程式为2As2S3+2Sn2+4H+=2H2S+2Sn4+As4S4，As 2S3 和 Sn2+恰好完全反应时，As 2S3 和 Sn2+的物质的量之比为 1:1，故答案为：1:1； (3)反应 II 中，若 0.5 mol As4S4 参加反应，转移 14 mol 电子，则 1 mol As4S4 参加反应，转移28 mol 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)根据图像， pH 由 7 调至 10 时，H 3AsO3 转化为 H2AsO3-，反应的离子方程式为H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O，故答案为：H 3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O；根据图像，pH=9 时，c(H 3AsO3)=c(H2AsO3-)，H 3AsO3 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。
