Question

8．已知：25℃時(shí)，
H₂SO₃K_a1=1.5×10^-2K_a2=1.0×10^-7
H₂CO₃K_a1=4.4×10^-7K_a2=4.7×10^-11
 HNO₂K_a=5.1×10^-4
HClOK_a=3.0×10^-8
飽和NaClO溶液的濃度約為3mol/L．
（1）室溫下，0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na₂SO₃溶液的pH．（選填“大于”、“小于”或“等于”）．濃度均為0.1mol/L 的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO₃^2-、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-濃度從大到小的順序?yàn)閏（SO₃^2-）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-）．
（2）下列離子反應(yīng)錯(cuò)誤的是：ACD．
A．2HCO₃^-+SO₂═SO₃^2-+2CO₂+H₂O
B．ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-
C．ClO^-+SO₂+H₂O═HClO+HSO₃^-
D．2ClO^-+SO₂+H₂O═2HClO+SO₃^2-
（3）某消毒液的有效成分為NaClO，還含有一定量的NaOH等，下列用來(lái)解釋事實(shí)的方程式中不合理的是：BD．
A．該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl₂制備：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O
B．該消毒液的pH約為12：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-
C．該消毒液與潔廁靈（主要成分為HCl）混用，產(chǎn)生Cl₂：2H⁺+Cl^-+ClO^-═Cl₂↑+H₂O
D．該消毒液加白醋生成HClO，可增強(qiáng)漂白作用：H⁺+ClO^-═HClO
（4）25℃時(shí)，0.1mol下列氣體分別與1L0．l mol•L^-1的NaOH溶液反應(yīng)，形成的溶液pH由大到小的順序?yàn)椋篋＞A＞B＞C（用A、B、C、D表示）．
A．NO₂           B．SO₂         C．SO₃         D．CO₂．

Answer 1

分析 （1）H₂SO₃K_i1=1.54×10^-2，K_i2=1.02×10^-7，HClOK_i1=2.95×10^-8 ，說(shuō)明ClO^-水解程度大于SO₃^2-；H₂SO₃K_i1=1.54×10^-2 K_i2=1.02×10^-7，H₂CO₃K_i1=4.3×10^-7K_i2=5.6×10^-11．說(shuō)明SO₃^2-水解程度小于CO₃^2-；
（2）應(yīng)強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)原理分析解答；
（3）某消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH，應(yīng)為氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，為84消毒液，含有NaClO，可在酸性條件下與氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；
（4）0.1mol下列氣體分別與1L0.1mol•L^-1的NaOH溶液反應(yīng)，二者的物質(zhì)的量相同，
NO₂與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O；
SO₂與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為NaOH+SO₂=NaHSO₃；
SO₃與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為NaOH+SO₃=NaHSO₄；
CO₂與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為NaOH+CO₂=NaHCO₃，根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的酸堿性判斷．

解答 解：（1）H₂SO₃ K_i1=1.54×10^-2，K_i2=1.02×10^-7，HClOK_i1=2.95×10^-8 ，說(shuō)明ClO^-水解程度大于SO₃^2-，0.1mol/L NaClO溶液的pH大于0.1mol/L Na₂SO₃溶液的pH，依據(jù)電離平衡常數(shù)大小比較，H₂SO₃K_i1=1.54×10^-2 K_i2=1.02×10^-7，H₂CO₃K_i1=4.3×10^-7K_i2=5.6×10^-11．說(shuō)明SO₃^2-水解程度小于CO₃^2-，濃度均為0.1mol/L的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO₃^2-、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-濃度從大到小的順序?yàn)閏（SO₃^2-）＞c（CO₃^2-）c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-），
故答案為：大于；c（SO₃^2-）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（HSO₃^-）；
（2）A、H₂SO₃K_a2=1.0×10^-7＜H₂CO₃K_a1=4.4×10^-7，所以HCO₃^-+SO₂═HSO₃^-+CO₂，故錯(cuò)誤；
B、H₂CO₃K_a1=4.4×10^-7＞HClOK_a=3.0×10^-8，所以反應(yīng)能發(fā)生ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-，故正確；
C、ClO^-和SO₂的水溶液要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D、ClO^-和SO₂的水溶液要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故選：ACD；
（3）A．消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH，應(yīng)為氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，故A正確；
B．飽和NaClO溶液的pH約為11，而消毒液的pH約為12，因此溶液的pH主要不是由ClO^-的水解造成的，氫氧化鈉過量，為溶液呈堿性的主要原因，故B錯(cuò)誤；
C．在酸性條件下與氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，發(fā)生2H⁺+Cl^-+ClO^-═Cl₂↑+H₂O，故C正確；
D．由于HClO酸性較弱，則NaClO可與醋酸反應(yīng)生成HClO，漂白性增強(qiáng)，但醋酸是弱電解質(zhì)，應(yīng)是化學(xué)式，故D錯(cuò)誤；
故選BD；
（4）0.1mol下列氣體分別與1L0.1mol•L^-1的NaOH溶液反應(yīng)，二者的物質(zhì)的量相同，
NO₂與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，NaNO₂為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液顯堿性；
SO₂與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為NaOH+SO₂=NaHSO₃，NaHSO₃在溶液中即電離又水解，電離程度大于水解程度，溶液顯弱酸性；
SO₃與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為NaOH+SO₃=NaHSO₄，NaHSO₄在溶液中完全電離出氫離子，溶液顯強(qiáng)酸性；
CO₂與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng)的方程式為NaOH+CO₂=NaHCO₃，NaHCO₃在溶液中即電離又水解，水解程度大于電離程度，溶液顯弱堿性；
綜上可知，形成的溶液pH由大到小的順序?yàn)椋篋＞A＞B＞C，故答案為：D＞A＞B＞C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的性質(zhì)，題目涉及元素化合物的性質(zhì)、鹽的水解、弱電解質(zhì)的電離，題目難度中等，注意根據(jù)物質(zhì)之間反應(yīng)判斷產(chǎn)物以及溶液的酸堿性．