Question

10．25℃時，電離平衡常數(shù)：

化學(xué)式	CH3COOH	H2CO3	HClO	H2C4H4O6（酒石酸）	H2SO3
電離平衡常數(shù)	2.0×10-5	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11	3.0×10-8	K1=9.1×10-4 K2=4.3×10-5	K1=1.3×10-2 K2=6.3×10-8

回答下列問題：
（1）pH相同的下列物質(zhì)的溶液：a．Na₂CO₃，b．NaClO，c．CH₃COONa  d．NaHCO₃ e．Na₂C₄H₄O₆；物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是e c d b a（填字母）．
（2）常溫下，0.1mol/L的CH₃COOH溶液的pH═2.85（已知lg2=0.3）．
（3）常溫下，將0.1mol/L的次氯酸溶液與0.1mol/L的碳酸鈉溶液等體積混合，所得溶液中各種離子濃度關(guān)系正確的是BCE
A．c（Na⁺）＞c（ClO^-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）
B．c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（ClO^-）＞c（H⁺）
C．c（Na⁺）═c（HClO）+c（ClO^-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（CO₃^2-）
D．c（Na⁺）+c（H⁺）═c（ClO^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）
E．c（HClO）+c（H⁺）+c（H₂CO₃）═c（OH^-）+c（CO₃^2-）
（4）寫出少量的CO₂通入NaClO溶液中的化學(xué)方程式CO₂+NaClO+H₂O=NaHCO₃+HClO．
（5）0.1mol/L的酒石酸溶液與pH=13的NaOH溶液等體積混合，所得溶液的pH為6，則c（HC₄H₄O₆^-）+2c（C₄H₄O₆^2-）=（0.05+10^-6-10^-8）mol/L．（用準(zhǔn)確的數(shù)值表示）

Answer 1

分析 （1）酸的電離平衡常數(shù)越小，則酸根離子水解程度越大，相同pH的鈉鹽溶液濃度越��；
（2）c（H⁺）=$\sqrt{K•c}$；
（3）常溫下，將0.1mol/L的次氯酸溶液與0.1mol/L的碳酸鈉溶液等體積混合，二者恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量濃度的NaClO和NaHCO₃，溶液中存在電荷守恒和物料守恒；
（4）K_a1（H₂CO₃）＞K_a（HClO）＞K_a2（H₂CO₃），少量二氧化碳和次氯酸鈉反應(yīng)生成NaClO和NaHCO₃；
（5）0.1mol/L的酒石酸溶液與pH=13的NaOH溶液等體積混合，二者濃度相等，二者恰好反應(yīng)生成NaHC₄H₄O₆，所得溶液的pH為6，溶液呈酸性，溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒判斷．

解答 解：（1）酸的電離平衡常數(shù)越小，則酸根離子水解程度越大，相同pH的鈉鹽溶液濃度越小，根據(jù)電離平衡常數(shù)知，酸根離子水解程度大小順序是CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-＞C₄H₄O₆^2-，所以等pH時鈉鹽濃度大小順序是e c d b a，故答案為：e c d b a；
（2）c（H⁺）=$\sqrt{K•c}$=$\sqrt{2.0×1{0}^{-5}×0.1}$mol/L，溶液的PH=-lg$\sqrt{2}$×10^-3=3-0.15=2.85，故答案為：2.85；
（3）常溫下，將0.1mol/L的次氯酸溶液與0.1mol/L的碳酸鈉溶液等體積混合，二者恰好反應(yīng)生成等物質(zhì)的量濃度的NaClO和NaHCO₃，
A．ClO^-水解程度＞HCO₃^-，所以存在c（ClO^-）＜c（HCO₃^-），故錯誤；
B．ClO^-水解程度＞HCO₃^-，鈉離子不水解，溶液呈堿性，所以存在c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（ClO^-）＞c（H⁺），故正確；
C．根據(jù)物料守恒得c（Na⁺）═c（HClO）+c（ClO^-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）+c（CO₃^2-），故正確；
D．根據(jù)電荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）═c（ClO^-）+c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），故錯誤；
E．根據(jù)質(zhì)子守恒得c（HClO）+c（H⁺）+c（H₂CO₃）═c（OH^-）+c（CO₃^2-），故正確；
故答案為：BCE；
（4）K_a1（H₂CO₃）＞K_a（HClO）＞K_a2（H₂CO₃），少量二氧化碳和次氯酸鈉反應(yīng)生成NaClO和NaHCO₃，反應(yīng)方程式為CO₂+NaClO+H₂O=NaHCO₃+HClO，
故答案為：CO₂+NaClO+H₂O=NaHCO₃+HClO；
（5）0.1mol/L的酒石酸溶液與pH=13的NaOH溶液等體積混合，二者濃度相等，混合后c（Na⁺）=0.05mol/L，二者恰好反應(yīng)生成NaHC₄H₄O₆，所得溶液的pH為6，溶液呈酸性，溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得c（HC₄H₄O₆^-）+2c（C₄H₄O₆^2-）=c（Na⁺）+c（H⁺）-c（OH^-）=0.05mol/L+10^-6mol/L-10^-8mol/L=（0.05+10^-6-10^-8）mol/L，故答案為：（0.05+10^-6-10^-8）mol/L．

點評 本題考查了離子濃度大小比較，涉及弱電解質(zhì)電離及鹽類水解，知道弱酸電離平衡常數(shù)與酸根離子水解程度關(guān)系，再結(jié)合守恒思想分析解答，題目難度中等．