Question

10．25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：

化学式	CH3COOH	H2CO3	HClO
电离平衡常数	1.7×10-5	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11	3.0×10-8

请回答下列问题：
（1）CH₃COOH、H₂CO₃、HClO的酸性由强到弱的顺序为CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO．
（2）同浓度的CH₃COO^-、HCO₃^-、CO₃^2-、ClO^-结合H⁺的能力由强到弱的顺序为CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-．
（3）常温下0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是A．
A．c（H⁺）  B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$ C．c（H⁺）•c（OH^-）  D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$E.$\frac{cC{H}_{3}CO{O}^{-}•c{H}^{+}}{cC{H}_{3}COOH}$
若该溶液升高温度，上述5种表达式的数据增大的是ABCE．
（4）体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000mL，稀释过程中pH变化如图所示，则相同条件下HX的电离平衡常数大于（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸的电离平衡常数；理由是稀释相同倍数，HX的pH变化比CH₃COOH的大，酸性强，电离平衡常数大，稀释后，HX溶液中由水电离出来的c（H⁺）大于（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸溶液中由水电离出来的c（H⁺），理由是HX酸性强于CH₃COOH的，稀释后HX溶液中的c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），所以其对水电离的抑制能力也较弱．

Answer 1

分析 （1）电离平衡常数越大，酸的电离程度越大，溶液酸性越强；
（2）酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大，则其结合氢离子能力越弱；
（3）CH₃COOH溶液加水稀释过程中，醋酸的电离程度增大，氢离子浓度、醋酸根离子浓度减小，但氢氧根离子浓度增大；由于温度不变，则电离平衡常数、水的离子积不变；升高温度后醋酸的电离程度增大，则溶液中氢离子浓度增大、水的离子积增大、电离平衡常数增大；
（4）由图可知，稀释相同的倍数，HX的pH变化程度大，则酸性HX强，电离平衡常数大；稀释后，HX电离生成的c（H⁺）小，对水的电离抑制能力小．

解答 解：（1）根据表中数据可知，酸的电离出平衡常数大小为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-＞HClO，电离平衡常数越大，酸性越强，所以酸性由强到弱的顺序为为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO，
故答案为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO；
（2）酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大，则其结合氢离子能力越弱，由于电离平衡常数CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-＞HClO，则同浓度CH₃COO^-、HCO₃^-、CO₃^2-、ClO^-结合H⁺的能力由强到弱的顺序为：CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，
故答案为：CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-；
（3）A.0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液加稀释过程中，溶液中氢离子浓度减小，故A正确；
B.0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液加稀释过程中，各个微粒浓度减小，同时醋酸的电离向右移动，c（H⁺）减小的程度小于c（CH₃COOH）的减小程度，则$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$增大，故B错误；
C．Kw=c（H⁺）•c（OH^-）只受温度的影响，温度不变则其值是一个常数，故C错误；
D．醋酸稀释，酸性减弱，c（H⁺）减小，水的离子积不变，则c（OH^-）增大，所以$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$增大，故D错误；
E.$\frac{cC{H}_{3}CO{O}^{-}•c{H}^{+}}{cC{H}_{3}COOH}$为醋酸的电离平衡常数，由于温度不变，则水的电离平衡常数不变，故E错误；
故答案为：A；
若该溶液升高温度，醋酸、水的电离程度对增大，则溶液中氢离子、氢氧根离子浓度都增大，
A．升高温度后溶液中氢离子浓度c（H⁺）增大，故A正确；
B．升高温度后氢离子、氢氧根离子浓度都增大，醋酸的浓度减小，则$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的比值增大，故B正确；
C．c（H⁺）•c（OH^-）为水的离子积，升高温度后水的电离程度增大，则水的离子积增大，故C正确；
D．升高温度后氢氧根离子、氢离子浓度都增大，但氢氧根离子浓度增大的幅度大于氢氧根离子，所以$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$的比值减小，故D错误；
E.$\frac{cC{H}_{3}CO{O}^{-}•c{H}^{+}}{cC{H}_{3}COOH}$为醋酸的电离平衡常数，升高温度后产生的电离平衡常数增大，故E正确；
故答案为：ABCE；
（4）根据图象分析知道，起始是两种溶液中c（H⁺）相同，c（较弱酸）＞c（较强酸），稀释过程中较弱酸的电离程度增大，故在整个稀释过程中较弱酸的c（H⁺）一直大于较强酸的c（H⁺），稀释相同倍数，HX的pH变化比CH₃COOH的大，故HX酸性强，电离平衡常数大；HX酸性强于CH₃COOH的，稀释后HX溶液中c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），所以对水的抑制能力减弱，
故答案为：大于；稀释相同倍数，HX的pH变化比CH₃COOH的大，酸性强，电离平衡常数大；大于；HX酸性强于CH₃COOH的，稀释后HX溶液中的c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），所以其对水电离的抑制能力也较弱．

点评 本题考查了弱电解质的电离及其影响，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，明确温度、浓度等对电离平衡常数、水的离子积的影响为解答关键．