Question

18．已知25℃時，氫氟酸（HF）的電離平衡常數(shù)K=3.6×10^-4，氫氰酸（HCN）的電離平衡常數(shù)K=4.9×10^-10
（1）某HF溶液的pH=2，則其由水電離出的c（H⁺）=10^-12mol•L^-1
（2）相同pH的HF溶液和HCN溶液，分別與相同體積、相同pH的NaOH溶液恰好完全中和，則消耗HF溶液的體積是大于（填“大于”或“小于”）消HCN溶液的體積
（3）0.4mol•L^-1的HCN溶液和0.2mol•L^-1的NaOH溶液等體積混合后溶液pH＞7，則溶液中各離子濃度大小關系為c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（4）常溫下，將0.1mol•L^-1的HF溶液加水稀釋的過程中，下列表達式的數(shù)值會變大的是BD
A．c（H⁺） B.$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HF）}$  C．c（H⁺）•c（OH^-） D.$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$
（5）常溫下，體積為10mL pH=2的HCN溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000mL，稀釋過程中pH的變化如圖．則HX在稀釋過程中，其電離平衡常數(shù)不變（填“變大”“不變”或“變小”），理由是電離平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變電離平衡常數(shù)不變；
（6）稀釋后，HX溶液中由水電離出的c（H⁺）大于（填“大于”“小于”或“等于”）HCN溶液中水電離出的c（H⁺）

Answer 1

分析 （1）某HF溶液的pH=2，則其由水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$；
（2）酸的電離平衡常數(shù)HF＞HCN，則酸性HF＞HCN，相同pH的HF溶液和HCN溶液，c（HF）＜c（HCN），等pH的這兩種酸，分別與相同體積、相同pH的NaOH溶液恰好完全中和，消耗酸的體積其物質(zhì)的量濃度成反比；
（3）0.4mol•L^-1的HCN溶液和0.2mol•L^-1的NaOH溶液等體積混合，溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的HCN、NaCN，混合溶液pH＞7，說明HCN電離程度小于CN^-水解程度，結合電荷守恒判斷離子濃度大��；
（4）常溫下，將0.1mol•L^-1的HF溶液加水稀釋的過程中，促進HF電離，但HF電離增大程度小于溶液體積增大程度，所以c（H⁺）減小，溫度不變水的離子積常數(shù)不變，則c（OH^-）增大；
（5）電離平衡常數(shù)只與溫度有關；
（6）酸或堿抑制水電離，酸中氫離子濃度越大其抑制水電離程度越大．

解答 解：（1）某HF溶液的pH=2，則其由水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-2}}$mol/L=10^-12 mol/L，故答案為：10^-12；
（2）酸的電離平衡常數(shù)HF＞HCN，則酸性HF＞HCN，相同pH的HF溶液和HCN溶液，c（HF）＜c（HCN），等pH的這兩種酸，分別與相同體積、相同pH的NaOH溶液恰好完全中和，消耗酸的體積其物質(zhì)的量濃度成反比，所以消耗V（HF）大于V（HCN），故答案為：大于；
（3）0.4mol•L^-1的HCN溶液和0.2mol•L^-1的NaOH溶液等體積混合，溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的HCN、NaCN，混合溶液pH＞7，則c（H⁺）＜c（OH^-），說明HCN電離程度小于CN^-水解程度，結合電荷守恒得c（Na⁺）＞c（CN^-），所以離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案為：c（Na⁺）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
（4）常溫下，將0.1mol•L^-1的HF溶液加水稀釋的過程中，促進HF電離，但HF電離增大程度小于溶液體積增大程度，所以c（H⁺）減小，溫度不變水的離子積常數(shù)不變，則c（OH^-）增大，
A．根據(jù)以上分析知，隨著稀釋溶液中c（H⁺）減小，故錯誤；
B．加水稀釋促進HF電離，所以n（HF）減小、n（H⁺）增大，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{c（HF）}$增大，故正確；
C．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以c（H⁺）•c（OH^-）不變，故錯誤；
D．溶液中c（H⁺）減小，溫度不變水的離子積常數(shù)不變，c（OH^-）增大，所以$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$增大，故正確；
故選BD；
（5）電離平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，電離平衡常數(shù)不變，故答案為：不變；電離平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變電離平衡常數(shù)不變；
（6）酸或堿抑制水電離，酸中氫離子濃度越大其抑制水電離程度越大，稀釋后c（H⁺）HCN＞HX，所以HX溶液中由水電離出的c（H⁺）大于HCN溶液中水電離出的c（H⁺），故答案為：大于．

點評 本題考查弱電解質(zhì)的電離，為高頻考點，明確弱酸電離平衡常數(shù)與其酸性強弱關系是解本題關鍵，注意：電離平衡常數(shù)只與溫度有關，與溶液酸堿性強弱、溶液濃度無關，題目難度不大．