Question

18．已知25℃時(shí)部分弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)數(shù)據(jù)如表所示：

化學(xué)式	CH3COOH	H2CO3		HClO
電離平衡常數(shù)	Ka=1.8×10-5	Kal=4.3×10-7	Ka2=5.6×10-11	Ka=3.0×10-8

回答下列問題：
（1）物質(zhì)的量濃度均為0.1mol•L^-1的四種溶液；
a．CH₃COONa    b．Na₂CO₃c．NaClO   d．NaHCO₃
pH由小到大排列的順序是a＜d＜c＜b（用編號(hào)填寫）．
（2）常溫下，0.1mol•L^-1CH₃COOH溶液加水稀釋過程中，下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)變大的是BD．
A．c（H⁺）    B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$   C．c（H⁺）•c（OH^-）    D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$  E．c（H⁺）•$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$
（3）體積均為100mL pH=2的CH₃COOH與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示，則同溫度時(shí)HX的電離平衡常數(shù)_大于（填“大于”、“小于”或“等于”）CH₃COOH的電離平衡常數(shù)，理由是稀釋相同倍數(shù)，一元酸HX的pH變化比CH₃COOH的大，故HX酸性較強(qiáng)，電離平衡常數(shù)較大．
（4）25℃時(shí)，CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液，若測(cè)得pH=6，則溶液中c（CH₃COO^-）-c（Na⁺）=9.9×10^-7mol•L^-1（填精確值）．
（5）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1.12L CO₂通入100mL 0.75mol•L^-1的NaOH溶液中，則溶液中離子的濃度由大到小的順序c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）弱酸的電離平衡常數(shù)越大，其酸性越強(qiáng)，其酸根的水解程度越弱；
（2）0.1mol/L的CH₃COOH溶液加水稀釋過程中，氫離子與醋酸根離子物質(zhì)的量增大，醋酸分子物質(zhì)的量減小，濃度減小，酸性減弱，水的離子積常數(shù)不變，醋酸的電離平衡常數(shù)不變；
（3）據(jù)圖分析，加水稀釋的過程中，HX的pH變化比較快，說明HX的酸性比醋酸強(qiáng)；
（4）根據(jù)溶液中的電荷守恒和物料守恒來計(jì)算；
（5）n（CO₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，n（NaOH）=0.75mol/L×0.1L=0.075mol，1＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＜2，
溶液中存在碳酸鈉和碳酸氫鈉，設(shè)碳酸鈉的物質(zhì)的量為x，碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為y，根據(jù)鈉離子守恒、碳原子守恒得$\left\{\begin{array}{l}{2x+y=0.075}\\{x+y=0.05}\end{array}\right.$解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.025}\\{y=0.025}\end{array}\right.$，溶液溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，結(jié)合電荷守恒和物料守恒判斷．

解答 解：（1）據(jù)電離平衡常數(shù)可知，酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篊H₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，弱酸的酸性越弱其酸根離子的水解程度越大，溶液堿性越強(qiáng)，所以pH由小到大排列順序是a＜d＜c＜b，故答案為：a＜d＜c＜b；
（2）0.1mol/L的CH₃COOH溶液加水稀釋過程中，氫離子與醋酸根離子物質(zhì)的量增大，濃度減小，酸性減弱，A、氫離子濃度減小，故錯(cuò)誤；
B、加水稀釋過程中，氫離子物質(zhì)的量增大，醋酸分子物質(zhì)的量減小，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$增大，故正確；
C、水的離子積常數(shù)不變，故錯(cuò)誤；
D、醋酸溶液加水稀釋時(shí)酸性減弱，氫離子濃度減小氫氧根離子濃度增大，所以$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$增大，故正確；
E、醋酸的電離平衡常數(shù)不變，故錯(cuò)誤；
故答案為：BD；
（3）據(jù)圖分析，加水稀釋的過程中，HX的pH變化比較快，說明HX的酸性比醋酸強(qiáng)，HX的電離平衡常數(shù)比醋酸大，故答案為：大于；稀釋相同倍數(shù)，一元酸HX的pH變化比CH₃COOH的大，故HX酸性較強(qiáng)，電離平衡常數(shù)較大；
（4）CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液中，存在電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），所以c（CH₃COO^-）-c（Na⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-6mol/L-10^-8mol/L=9.9×10^-7mol/L，
故答案為：9.9×10^-7；
（5）n（CO₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，n（NaOH）=0.75mol/L×0.1L=0.075mol，1＜$\frac{n（NaOH）}{n（C{O}_{2}）}$＜2，
溶液中存在碳酸鈉和碳酸氫鈉，設(shè)碳酸鈉的物質(zhì)的量為x，碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為y，根據(jù)鈉離子守恒、碳原子守恒得$\left\{\begin{array}{l}{2x+y=0.075}\\{x+y=0.05}\end{array}\right.$，解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.025}\\{y=0.025}\end{array}\right.$，溶液溶液中的溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，鈉離子不水解，碳酸根離子水解程度大于碳酸氫根離子，溶液呈堿性，所以離子濃度大小順序是：
c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離，明確弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)、電離平衡常數(shù)與酸根離子水解程度的關(guān)系再結(jié)合守恒思想分析解答，（5）題要先判斷溶液中的溶質(zhì)，再結(jié)合離子水解程度相對(duì)大小判斷離子濃度，難度中等．