Question

16．電離平衡常數(shù)（用K_a表示）的大小可以判斷電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱．25℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)式	HF	H2CO3	HClO
電離平衡常數(shù)（Ka）	7.2×10-4	K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11	3.0×10-8

（1）將濃度為0.1mol•L^-1 HF溶液加水稀釋一倍（假設(shè)溫度不變），下列各量增大的是CD．
A．c（H⁺）  B．c（H⁺）•c（OH^-）   C.$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HF）}$ D.$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$
（2）25℃時(shí)，在20mL 0.1mol•L^-1氫氟酸中加入V mL 0.1mol•L^-1 NaOH溶液，測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示，下列說法正確的是BC．
A．pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中，由水電離出的c（H⁺）相等
B．①點(diǎn)時(shí)pH=6，此時(shí)溶液中c（F^-）-c（Na⁺）=9.9×10^-7 mol•L^-1
C．②點(diǎn)時(shí)，溶液中的c（F^-）=c（Na⁺）
D．③點(diǎn)時(shí)V=20mL，此時(shí)溶液中c（F^-）＜c（Na⁺）=0.1mol•L^-1
（3）物質(zhì)的量濃度均為0.1mol•L^-1的下列四種溶液：①Na₂CO₃溶液；②NaHCO₃溶液；③NaF溶液；④NaClO溶液．依據(jù)數(shù)據(jù)判斷pH由大到小的順序是①④②③．（用序號填寫）
（4）Na₂CO₃溶液顯堿性是因?yàn)镃O${\;}_{3}^{2-}$水解的緣故，請?jiān)O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明之在碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去或變淺．
（5）長期以來，一直認(rèn)為氟的含氧酸不存在．1971年美國科學(xué)家用氟氣通過細(xì)冰末時(shí)獲得HFO，其結(jié)構(gòu)式為H-O-F．HFO與水反應(yīng)得到HF和化合物A，每生成1mol HF轉(zhuǎn)移1mol電子．

Answer 1

分析 （1）氫氟酸是弱電解質(zhì)，溶液中存在電離平衡，加水稀釋其溶液促進(jìn)氫氟酸電離，注意水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)；
（2）A．酸或堿抑制了水電離，含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離；
B．在①點(diǎn)時(shí)pH=6，溶液顯示酸性，根據(jù)電荷守恒分析；
C．在②點(diǎn)時(shí)，溶液為中性，根據(jù)電荷守恒分析離子濃度大�。�
D．等物質(zhì)的量的氫氟酸和氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成氟化鈉，溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒判斷，注意等體積混合時(shí)，不水解離子濃度變?yōu)樵瓉淼囊话耄?br />（3）等物質(zhì)的量濃度的鈉鹽溶液，酸根離子水解程度越大其溶液的pH越大；
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使溶液中的CO₃^2-由有到無，再根據(jù)酚酞的顏色變化起作用的是否是碳酸根離子；
（5）根據(jù)原子守恒確定A，再根據(jù)化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子．

解答 解：（1）氫氟酸是弱電解質(zhì)，溶液中存在電離平衡，加水稀釋其溶液促進(jìn)氫氟酸電離，
A．稀釋過程中促進(jìn)氫氟酸電離，但c（H⁺）減小，故A錯(cuò)誤；
B．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以c（H⁺）•c（OH^-）不變，故B錯(cuò)誤；
C．稀釋過程中促進(jìn)氫氟酸電離，氫離子個(gè)數(shù)增大，氟化氫分子個(gè)數(shù)減小，所以 $\frac{c（{H}^{+}）}{c（HF）}$ 增大，故C正確；
D．稀釋過程中促進(jìn)氫氟酸電離，溶液的體積增大程度大于氫離子的物質(zhì)的量，所以氫離子濃度降低，氫氧根離子濃度增大，則$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$增大，故D正確；
故答案為：CD；
（2）A．氫氟酸抑制水電離，氟化鈉促進(jìn)水電離，所以pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中，由水電離出的c（H⁺）不相等，故A錯(cuò)誤；
B．①點(diǎn)時(shí)pH=6，溶液中存在電荷守恒，c（F^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），所以c（F^-）-c（Na⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=9.9×10^-7mol/L，故B正確；
C．②點(diǎn)時(shí)，溶液呈中性，c（OH^-）=c（H⁺），溶液中存在電荷守恒，c（F^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），所以c（F^-）=c（Na⁺），故C正確；
D．③點(diǎn)時(shí)V=20mL，此時(shí)溶液中溶質(zhì)在氟化鈉，溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒知c（F^-）＜c（Na⁺），但等體積混合時(shí)不水解的離子濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，所以c（F^-）＜c（Na⁺）=0.05mol/L，故D錯(cuò)誤；
故答案為：BC；
（3）等物質(zhì)的量濃度的鈉鹽溶液，酸根離子水解程度越大其溶液的pH越大，酸的電離常數(shù)越小其酸根離子水解程度越大，所以等物質(zhì)的量濃度的①Na₂CO₃溶液②NaHCO₃溶液③NaF溶液④NaClO溶液中pH由大到小的順序是①④②③，
故答案為：①④②③；
（4）為證明純堿溶液呈堿性是由CO₃^2-引起的，就設(shè)計(jì)一個(gè)使溶液中的碳酸根離子由有到無的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)溶液中酚酞顏色的變化判斷，所以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為：在碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去或變淺，則說明Na₂CO₃溶液顯堿性是因?yàn)镃O₃^2-水解的緣故，
故答案為：在碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去或變淺；
（5）根據(jù)原子守恒知，該反應(yīng)方程式為：HFO+H₂O=HF+H₂O₂，根據(jù)元素化合價(jià)知，每生成1molHF轉(zhuǎn)移 1mol電子，故答案為：1．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、氧化還原反應(yīng)等知識點(diǎn)，注意（3）中D選項(xiàng)，等體積混合時(shí)，不水解的離子其濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，明確HOF中各元素的化合價(jià)，為易錯(cuò)點(diǎn)．