Question

6．已知25℃时，醋酸、碳酸、次氯酸、氢氟酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为

弱电解质	CH3COOH	HClO	HF	H2CO3	H2SO3
电离平衡常数	Ka=1.8×10-5	Ka=3.0×10-8	Ka=3.6×10-4	Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11	Ka1=1.5×10-2 Ka2=1.0×10-7

（1）写出H₂SO₃的电离方程式H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-．
（2）在25℃时，相同物质量浓度、相同体积的上述五种酸溶液中，氢离子浓度最大的是H₂SO₃（填“醋酸”、“碳酸”、“次氯酸”、“氢氟酸”或“亚硫酸”，下同）；水电离的氢离子浓度最大的是HClO．
（3）在25℃时，0.1mol•L^-1的氢氟酸的电离度=6%；溶液pH的测定可用广泛pH试纸，其操作方法是：把一小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有HF溶液的玻璃棒点在试纸的中部，试纸变色后与标准比色卡比较，确定溶液的pH；加水稀释该氢氟酸溶液，下列数值增大的是BD．
A．c（F^-）   B．c（OH^-）    C．c（H⁺）•c（OH^-）   D．c（F^-）/c（HF）  E．c（F^-）/c（HF）•c（OH^-）
（4）下列离子方程式中正确的是AC．
A．少量CO₂通入次氯酸钠溶液中：CO₂+H₂O+ClO^-═HCO₃^-+HClO
B．少量SO₂通入次氯酸钙溶液中：Ca²⁺+2ClO^-+SO₂+H₂O═CaSO₃↓+2HClO
C．过量SO₂通入碳酸钠溶液中：2SO₂+H₂O+CO₃^2-═2HSO₃^-+CO₂
D．过量CH₃COOH加入碳酸钠溶液中：CH₃COOH+CO₃^2-═CH₃COO^-+HCO₃^-
（5）若反应反应：Cl₂+H₂O?HCl+HClO达到平衡后，要使HClO浓度增加，可以加入E．
A．Na₂SO₃     B．H₂O  C．Na₂CO₃D．NH₃•H₂OE．NaHCO₃
（6）常温下，0.1mol/L醋酸溶液与0.01mol/L醋酸溶液中的c（H⁺）分别为A与B，则两者的c（H⁺）大小关系为：A小于10B．（填“大于”、“等于”、“小于”）

Answer 1

分析 （1）亚硫酸是弱酸，存在电离平衡；
（2）弱酸的电离平衡常数越大，其酸性越强，相同物质的量浓度时电离出来的氢离子浓度越大，水电离出来的氢离子浓度越小；
（3）据HF的电离平衡常数Ka=3.6×10^-4计算0.1mol/L的HF的电离度；用pH试纸测溶液pH时，把一小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有HF溶液的玻璃棒点在试纸的中部，试纸变色后与标准比色卡比较，确定溶液的pH；加水稀释，促进HF电离平衡正向移动，n（HF）减小，氢离子和F离子物质的量增大，但浓度减小，据此分析；
（4）据弱酸的电离平衡常数判断酸性强弱，根据强酸制弱酸判断离子方程式正误；
（5）反应反应：Cl₂+H₂O?HCl+HClO达到平衡后，要使HClO浓度增加，可以加入酸性比盐酸弱但比HClO强的盐；
（6）醋酸是弱酸存在电离平衡，加水稀释平衡正向移动．

解答 解：（1）亚硫酸是二元弱酸，存在电离平衡，电离方程式为H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，故答案为：H₂SO₃?H⁺+HSO₃^-，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-；
（2）上述5种酸中，H₂SO₃的电离平衡常数最大，其酸性最强，所以相同物质量浓度、相同体积的上述五种酸溶液中，氢离子浓度最大的为H₂SO₃，HClO的电离平衡常数最小，酸性最弱，酸电离出来的氢离子浓度最小，对水的电离抑制作用最小，水电离出来的氢离子浓度最大，故答案为：H₂SO₃；HClO；
（3）HF的电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{F}^{-}）}{c（HF）}$=$\frac{c（{H}^{+}）^{2}}{0.1}$=3.6×10^-4，c（H⁺）=c（F^-）=6×10^-3，其电离度=$\frac{0.006}{0.1}$×100%=6%；用pH试纸测溶液pH时，把一小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有HF溶液的玻璃棒点在试纸的中部，试纸变色后与标准比色卡比较，确定溶液的pH；加水稀释，促进HF电离平衡正向移动，n（HF）减小，氢离子和F离子物质的量增大，但浓度减小，溶液酸性减弱，所以c（F^-）减小，c（OH^-）增大，水的离子积常数不变c（H⁺）•c（OH^-）不变，$\frac{c（{F}^{-}）}{c（HF）}$增大，$\frac{c（{F}^{-}）}{c（HF）•c（O{H}^{-}）}$=$\frac{{K}_{a}（HF）}{{K}_{W}}$，温度不变，两常数都不变，所以其不变，
故答案为：6%；把一小块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有HF溶液的玻璃棒点在试纸的中部，试纸变色后与标准比色卡比较，确定溶液的pH；BD；
（4）A、HClO的酸性比碳酸若比碳酸氢根离子强，所以少量CO₂通入次氯酸钠溶液中：CO₂+H₂O+ClO^-═HCO₃^-+HClO是正确的，故A正确；
B．次氯酸具有强氧化性能够氧化亚硫酸根离子，故B错误；
C．亚硫酸的酸性比碳酸强，所以过量SO₂通入碳酸钠溶液中：2SO₂+H₂O+CO₃^2-═2HSO₃^-+CO₂是正确的，故C正确；
D．醋酸的酸性比碳酸强，过量CH₃COOH加入碳酸钠溶液中应生成二氧化碳和水，故D错误；
故答案为：AC；
（5）反应：Cl₂+H₂O?HCl+HClO达到平衡后，要使HClO浓度增加，可以加入酸性比盐酸弱但比HClO强的盐与盐酸反应，使盐酸浓度降低，平衡正向移动使HClO浓度增大，不能加亚硫酸盐，次氯酸能够氧化亚硫酸根离子，次氯酸能够与图书馆反应生成碳酸氢根离子，故答案为：E；
（6）醋酸是弱酸存在电离平衡，加水稀释平衡正向移动，氢离子物质的量增大，所以0.1mol/L醋酸溶液与0.01mol/L醋酸溶液中的c（H⁺）分别为A与B，则两者的c（H⁺）大小关系为：A 小于10B，故答案为：小于．

点评 本题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析能力及灵活应用能力，注意明确溶液酸碱性与溶液pH的关系及计算方法，注意明确电离平衡常数的应用方法．