Question

19．（一）對(duì)于弱酸，在一定溫度下達(dá)到電離平衡時(shí)，各微粒的濃度存在一種定量的關(guān)系．下表為幾種弱酸在25℃時(shí)的電離平衡常數(shù)

酸	電離平衡常數(shù)K
CH3COOH	1.76×10-5
H2CO3	K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11
H3PO4	K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8  K3=2.20×10-13

回答下列問(wèn)題：
（1）K只與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度升高時(shí)，K值增大（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）從電離的角度，HCO₃^-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-都可看作是酸，其中酸性最強(qiáng)的是H₂PO₄^-，最弱的是HPO₄^2-．
（3）對(duì)于同一種多元弱酸，有不止一個(gè)電離平衡常數(shù)，多個(gè)常數(shù)K₁、K₂、K₃、之間存在某種大小關(guān)系，此關(guān)系是K₁＞K₂＞K₃；以碳酸為例，用離子方程式和必要的文字說(shuō)明產(chǎn)生此規(guī)律的原因多元弱酸分步電離，上一級(jí)電離產(chǎn)生的H⁺抑制下一級(jí)的電離，所以碳酸的二級(jí)電離常數(shù)小于一級(jí)電離常數(shù)：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-．
（4）電離平衡常數(shù)是用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定出來(lái)的．現(xiàn)已經(jīng)測(cè)得25℃時(shí)，c　mol/L CH₃COOH的電離轉(zhuǎn)化率為α，則該溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)K=${\;}_{C{H}_{3}COOH}$$\frac{c{α}^{2}}{1-α}$．
（二）化合物SOCl₂是一種液態(tài)化合物，沸點(diǎn)77℃．在盛有10mL水的錐形瓶中，小心地滴加8～10滴SOCl₂，可觀察到劇烈反應(yīng)，液面上有白霧形成，并有帶刺激性氣味的氣體逸出．該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色．
（1）寫(xiě)出SOCl₂和水反應(yīng)的化學(xué)方程式：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl．
（2）把AlCl₃溶液蒸干、灼燒，最后得到的主要固體產(chǎn)物是Al₂O₃；用SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合共熱得到無(wú)水AlCl₃，原因是因?yàn)楫?dāng)與SOCl₂混合共熱時(shí)，由于SOCl₂極易吸水，防止AlCl₃的水解，同時(shí)產(chǎn)生的HCl也可以抑制AlCl₃的水解．

Answer 1

分析 （一）（1）弱電解質(zhì)的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)弱電解質(zhì)電離；
（2）酸的電離平衡常數(shù)越大，酸的電離程度越大，則酸的酸性越強(qiáng)；
（3）多元弱酸的分步電離，其電離程度依次減小；
（4）醋酸溶液中水電離出的氫離子濃度很小，對(duì)于醋酸電離出的氫離子來(lái)說(shuō)水電離出的氫離子可以忽略，所以該溶液中c（CH₃COO^-）=c（H⁺）=c αmol/L，溶液中c（CH₃COOH）=c（1-α）mol/L，
根據(jù)電離平衡常數(shù)公式計(jì)算其電離平衡常數(shù)；
（二）（1）SOCl₂和水混合，可觀察到劇烈反應(yīng)，液面上有白霧形成，說(shuō)明有HCl生成，并有帶刺激性氣味的氣體逸出，該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色，說(shuō)明還有二氧化硫生成，根據(jù)反應(yīng)物和生成物書(shū)寫(xiě)方程式；
（2）氯化鋁水解生成氫氧化鋁和鹽酸，升高溫度促進(jìn)氯化鋁水解，蒸干溶液得到氫氧化鋁，灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁；HCl能抑制氯化鋁水解．

解答 解：（1）弱電解質(zhì)的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)弱電解質(zhì)電離，則生成物濃度增大反應(yīng)物濃度減小，所以K值增大，故答案為：增大；
（2）電離平衡常數(shù)越大的酸性越強(qiáng)，越小的酸性越弱，根據(jù)表格知，酸性增強(qiáng)的是H₂PO₄^-，最弱的是 HPO₄^2-，故答案為：H₂PO₄^-；HPO₄^2-；
（3）多元弱酸分步電離，第一步電離程度最大，第二步、第三步依次減小，原因是上一級(jí)電離產(chǎn)生的H⁺對(duì)下一級(jí)電離有抑制作用，以碳酸為例，碳酸的二級(jí)電離常數(shù)小于一級(jí)電離常數(shù)：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，HCO₃^-? H⁺+CO₃^2-，
故答案為：K₁＞K₂＞K₃；多元弱酸分步電離，上一級(jí)電離產(chǎn)生的H⁺抑制下一級(jí)的電離，所以碳酸的二級(jí)電離常數(shù)小于一級(jí)電離常數(shù)：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-；
（4）醋酸溶液中水電離出的氫離子濃度很小，對(duì)于醋酸電離出的氫離子來(lái)說(shuō)水電離出的氫離子可以忽略，所以該溶液中c（CH₃COO^-）=c（H⁺）=c αmol/L，溶液中c（CH₃COOH）=c（1-α）mol/L，
則電離平衡常數(shù)K=$\frac{（cα）^{2}}{c（1-α）}$=$\frac{c{α}^{2}}{1-α}$，故答案為：$\frac{c{α}^{2}}{1-α}$；
（二）（1）依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象分析生成物為有刺激性氣味的二氧化硫和氯化氫氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SOCl₂+H₂O=2HCl↑+SO₂↑，故答案為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl；
（2）蒸干AlCl₃溶液不能得到無(wú)水AlCl₃，因?yàn)檎舾葾lCl₃溶液時(shí)，由于AlCl₃水解生成的HCl易揮發(fā)，而得到Al（OH）₃，繼續(xù)灼燒會(huì)產(chǎn)生Al₂O₃，若使SOCl₂與AlCl₃•6H₂0混合并加熱，可得到無(wú)水AlCl₃，SOCl₂與水反應(yīng)生成的氯化氫會(huì)對(duì)氯化鋁水解起到抑制作用；
故答案為：Al₂O₃；因?yàn)楫?dāng)與SOCl₂混合共熱時(shí)，由于SOCl₂極易吸水，防止AlCl₃的水解，同時(shí)產(chǎn)生的HCl也可以抑制AlCl₃的水解．

點(diǎn)評(píng) 本題考查弱電解質(zhì)的電離和鹽類水解平衡，明確弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)與酸的酸性強(qiáng)弱關(guān)系是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電離平衡常數(shù)有關(guān)計(jì)算，注意：電離平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與溶液酸堿性及濃度無(wú)關(guān)．