Question

复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型．已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列6种溶液的pH：

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN	C6H5ONa
PH	8.1	8.4	11.6	10.3	11.1	11.3

复分解存在这样一个规律：一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应，生成较弱酸和较强酸的盐，如：2CH₃COOH+Na₂CO₃═2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O．若换个角度看，它同时揭示出另一条规律，即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质．
（1）依照该规律，请判断下列反应不能成立的是

 

（填字母序号）．
A．CO₂+H₂O+2NaClO═Na₂CO₃+2HClO
B．CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+HClO
C．CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN
（2）根据上述信息判断，常温下浓度均为0.05mol/L的下列溶液中，pH最小的是

 

（填序号），其pH为

 

（填数值）．
①HCN   ②CH₃COOH   ③HClO₄   ④HClO   ⑤H₂SO₄
（3）上述（2）中五种溶液都会对水的电离产生影响，由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序为

 

（填序号）
（4）下列有关0.1mol?L^-1 NaHCO₃溶液中离子浓度的关系式，正确的是

 

A．c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）
B．c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
C．c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
D．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-）

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较,弱电解质在水溶液中的电离平衡,探究化学规律

专题：实验设计题,基本概念与基本理论

分析：（1）表格中均为强碱弱酸盐，水解显碱性，pH越大，则对应的酸的酸性越弱，则酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN＞C₆H₅OH＞HCO₃^-，结合选项利用强酸制取弱酸的反应原理来分析；
（2）高氯酸和硫酸是强酸，在水溶液里完全电离，相同浓度的不同酸，氢离子浓度越大其pH越小；
（3）酸或碱都抑制水电离，酸溶液中氢离子浓度越大，其抑制水电离程度越大；
（4）碳酸氢钠为强碱弱酸酸式盐，HCO₃^-水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性，溶液中存在电荷守恒和物料守恒．

解答： 解：（1）表格中均为强碱弱酸盐，水解显碱性，pH越大，则对应的酸的酸性越弱，则酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN＞C₆H₅OH＞HCO₃^-，
A．酸性HClO＞HCO₃^-，所以发生反应CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+HClO，故不成立；
B．酸性H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，所以发生反应CO₂+H₂O+NaClO═NaHCO₃+HClO，故成立；
C．酸性CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCN，所以发生反应CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN，故成立；
故选A；
（2）高氯酸和硫酸是强酸，在水溶液里完全电离，相同浓度的不同酸，氢离子浓度越大其pH越小，HCN、醋酸、HClO都是弱酸，溶液中氢离子浓度小于0.05mol/L，高氯酸溶液中氢离子浓度为0.05mol/L，硫酸中氢离子浓度为0.1mol/L，所以这几种酸中硫酸中氢离子浓度最大，pH=1，故答案为：⑤；1；
（3）酸或碱都抑制水电离，酸溶液中氢离子浓度越大，其抑制水电离程度越大，这几种酸溶液中酸电离出氢离子浓度大小顺序是①＜④＜②＜③＜⑤，所以水电离出氢离子浓度大小顺序是①＞④＞②＞③＞⑤；
（4）碳酸氢钠为强碱弱酸酸式盐，HCO₃^-水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性，
A．HCO₃^-水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性，但水解和电离程度较小，钠离子不水解，碳酸氢根离子和水都电离出氢离子，所以溶液中离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），故正确；
B．HCO₃^-水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性，但水解和电离程度较小，所以c（CO₃^2-）＜c（HCO₃^-），故错误；
C．根据物料守恒得c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃），故正确；
D．根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），故正确；
故选ACD．

点评：本题考查了离子浓度大小比较、弱电解质的电离及盐类水解，明确酸的强弱与酸根离子水解程度大小之间的关系是解本题关键，再结合守恒思想分析解答，题目难度中等．