Question

【題目】請按要求回答下列問題：

（1）純水在100℃時pH＝6，該溫度下1mol·L-1的NaOH溶液中，由水電離出的c(OH－)=__mol·L-1。

（2）25℃時，向水的電離平衡體系中加入少量碳酸鈉固體，得到pH為11的溶液，其水解的離子方程式為__，由水電離出的c(OH－)＝___mol·L－1。

（3）體積均為100 mL、pH均為2的CH3COOH與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關系如圖所示，則HX的電離常數___(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的電離常數。理由是___。

（4）電離常數是衡量弱電解質電離程度強弱的物理量。已知：

化學式	電離常數(25℃)
HCN	K＝4.9×10－10
CH3COOH	K＝1.8×10－5
H2CO3	K1＝4.3×10－7、K2＝5.6×10－11

①25℃時，有等pH的a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液和c.CH3COONa溶液，三溶液的濃度由大到小的順序為___。(用a、b、c表示)

②向NaCN溶液中通入少量的CO2，發生反應的化學方程式為___。

③25℃時，等濃度的HCN和NaCN混合溶液顯___性。（酸、堿、中）

（5）室溫時，向100mL0.1mol/LNH4HSO4溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液，得到溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示：

試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大的是__；在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是__。

Answer 1

【答案】10-12 CO32-+H2OOH-+HCO3- 10-3 小于 稀釋相同的倍數，一元酸HX的pH變化比CH3COOH小 cab NaCN+CO2+H2O=NaHCO3 +HCN 堿 a (Na+)＞(SO42-)＞(NH4+)＞(OH-)=(H+)

【解析】

（1）純水在T℃時，pH=6，說明此時水的離子積常數為10-12，該溫度下1molL-1的NaOH溶液中，氫離子由水電離產生；

（2）由水電離出的c(OH－)等于溶液中氫氧根離子的濃度；

（3）根據圖象可知，稀釋相同倍數時，一元酸HX的pH變化量比CH3COOH的小，這說明HX存在電離平衡，因此HX為弱酸，并且酸性比CH3COOH還弱；

（4）①電離常數越大酸性越強，酸性越弱相應的鈉鹽越容易水解，等pH的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中，越容易水解，濃度越小；

②強堿弱酸鹽對應的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的電離平衡常數越小；

③NaCN水解顯堿性；HCN電離顯酸性，兩者混合，因HCN的電離能力比CN-離子的水解能力弱，所以溶液顯堿性；

（5）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，以此解答。

（1）純水在T℃時，pH＝6，即c(H＋)＝c(OH－)＝10－6，可知Kw＝10－12，1mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)=1mol/L，由水電離出的c(OH－)取決于溶液中的c(H＋)，即c(OH－)水＝c(H＋)= ＝10－12mol·L－1；

（2）25 ℃時，向水中加入少量碳酸鈉固體，碳酸根水解，得到pH為11的溶液，c(H＋)=10-11mol/L，則其水解的離子方程式為CO32-＋H2OHCO3-＋OH－，其中由水電離出的c(OH－)等于溶液中氫氧根離子的濃度，即由水電離出的c(OH－)＝= mol/L=10－3mol·L－1；

（3）根據圖象可知，稀釋相同倍數時，一元酸HX的pH變化量比CH3COOH的小，這說明HX存在電離平衡，因此HX為弱酸，并且酸性比CH3COOH還弱，故HX的電離常數小于CH3COOH的電離常數，理由是：稀釋相同的倍數，一元酸HX的pH變化比CH3COOH小；

（4）①電離常數越大酸性越強，酸性越弱相應的鈉鹽越容易水解。根據表中數據可知酸性強弱順序為CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3－，所以25 ℃時，等pH的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液中，越容易水解，濃度越小，三溶液的濃度由大到小的順序為CH3COONa＞NaCN＞Na2CO3，正確答案是：cab；

②強堿弱酸鹽對應的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的電離平衡常數越小。其中Na2CO3對應的是K2＝5.6×10－11，H2CO3的K1大于K(HCN)，K2小于K(HCN)，因此向NaCN溶液中通入少量的CO2，產物應是NaHCO3，方程式為：NaCN+CO2+H2O=NaHCO3 +HCN；

③NaCN水解顯堿性；HCN電離顯酸性，兩者混合，因HCN的電離能力比CN-離子的水解能力弱，所以溶液顯堿性；

（5）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，a點溶質為 (NH4)2SO4、Na2SO4；/span>b點溶質為(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O，但一水合氨濃度小于c點；c點溶質為(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O，但一水合氨濃度小于d點，d點溶質為Na2SO4、NH3 H2O，溶液中酸濃度或堿濃度越大，抑制水電離程度越大，所以a點促進水電離、bcd點抑制水電離，且抑制水電離程度b＜c＜d，則水的電離程度最大點是a點；b點溶液為中性，溶質為(NH4)2SO4與Na2SO4、NH3H2O，V(NaOH)＞V(NH4HSO4)，銨根離子水解，則離子濃度大小為c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(OH-)=c(H+)，故答案為：c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(OH-)=c(H+)。