Question

I．已知在25℃時，醋酸、碳酸和亞硫酸的電離平衡常數(shù)分別為：
醋酸     K=1.75×10^-5
碳酸     K₁=4.30×10^-7     K₂=5.61×10^-11
亞硫酸   K₁=1.54×10^-2     K₂=1.02×10^-7
（1）寫出碳酸的第一級電離平衡常數(shù)表達式：K₁=______．
（2）在相同條件下，試比較CH₃COONa、Na₂CO₃和Na₂SO₃水溶液的堿性強弱：______＞______＞______．
（3）在相同條件下，試比較同濃度同體積H₂SO₃、NaHSO₃和Na₂SO₃溶液中粒子的數(shù)目：______＞______＞______．
（4）若保持溫度不變，在醋酸溶液中加入少量鹽酸，下列量會變小的是______（填序號）．
A．c（CH₃COO^-）    B．c（H⁺）    C．醋酸電離平衡常數(shù)    D．醋酸的電離程度
II．某化工廠廢水中含有Ag⁺、Pb²⁺等重金屬離子，其濃度各約為0.01mol?L^-1．排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

難溶電解質(zhì)	AgI	AgOH	Ag2S	PbI2	Pb（OH）2	PbS
KSP	8.3×10-17	5.6×10-8	6.3×10-50	7.1×10-9	1.2×10-15	3.4×10-28

（5）你認(rèn)為往廢水中投入______（填字母序號），沉淀效果最好．
A．NaOH  B．Na₂S   C． KI    D．Ca（OH）₂
（6）如果用食鹽處理其只含Ag⁺的廢水，測得處理后的廢水中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.117%．若環(huán)境要求排放標(biāo)準(zhǔn)為c（Ag⁺）低于1.0×10^-8mol?L^-1，問該工廠處理后的廢水中c（Ag⁺）=______[已知：K_sp（AgCl）=c（Ag⁺）?c（Cl^-）=1.8×10^-10mol²?L^-2]．

Answer 1

【答案】分析：（1）碳酸的第一級電離方程式為H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，電離平衡常數(shù)為生成物濃度冪之比與反應(yīng)物濃度冪之積的比值；
（2）酸性越弱，鹽中離子的水解就越大，則水解程度最小的為醋酸鈉，水解程度最大的為碳酸鈉，；
（3）根據(jù)強弱電解質(zhì)及它們的物質(zhì)的量和電離與水解來分析相同濃度的三種溶液中離子的數(shù)目；
（4）因加入鹽酸，醋酸的電離平衡逆向移動，則c（CH₃COO^-）減小，醋酸的電離程度減小，但溫度不變，則醋酸電離平衡常數(shù)不變，加鹽酸時c（H⁺）增大；
（5）根據(jù)表格中的溶度積及溶度積越小時沉淀效果越好來分析；
（6）根據(jù)氯離子的濃度及氯化銀的溶度積來計算．
解答：解：（1）碳酸的第一級電離方程式為H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，電離平衡常數(shù)為生成物濃度冪之比與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，則K₁=，故答案為：；
（2）CH₃COONa、Na₂CO₃和Na₂SO₃三種鹽對應(yīng)的酸為醋酸、HCO₃^-、HSO₃^-，由醋酸的電離平衡常數(shù)K＞亞硫酸的K₂＞碳酸的K₂，酸性越弱，鹽中離子的水解就越大，則水解程度最小的為醋酸鈉，水解程度最大的為碳酸鈉，故答案為：Na₂CO₃；Na₂SO₃；CH₃COONa；
（3）相同條件下，同濃度同體積H₂SO₃、NaHSO₃和Na₂SO₃溶液中，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，只有亞硫酸為弱電解質(zhì)，則粒子的數(shù)目最少，而NaHSO₃和Na₂SO₃為強電解質(zhì)，相同物質(zhì)的量時亞硫酸鈉中粒子的數(shù)目多，又NaHSO₃和Na₂SO₃溶液中水解與電離的程度都很小，故答案為：Na₂SO₃；NaHSO₃；H₂SO₃；
（4）因加入鹽酸，醋酸的電離平衡逆向移動，則c（CH₃COO^-）減小，醋酸的電離程度減小，但溫度不變，則醋酸電離平衡常數(shù)不變，加鹽酸時c（H⁺）增大，故答案為：AD；           
（5）由表格中的溶度積數(shù)據(jù)可知，Ag₂S和PbS的溶度積最小，則加入Na₂S沉淀效果最好，故答案為：B；  
（6）廢水中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.117%（ρ≈1g?mL^-1），c（Cl^-）=c（NaCl）==0.02mol/L，
K_sp（AgCl）=c（Ag⁺）?c（Cl^-）=1.8×10^-10mol²?L^-2，
則c（Ag⁺）==9×10^-9mol?L^-1，故答案為：9×10^-9mol?L^-1．
點評：本題較難，考查學(xué)生應(yīng)用電離平衡常數(shù)、溶度積來分析解決問題，注重了對數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，較好的訓(xùn)練學(xué)生分析解決問題的能力．