Question

结合下表回答下列问题(均为常温下的数据):

酸	电离常数(Ka)	酸	电离常数(Ka)
CH3COOH	1.8×10-5	H2CO3	K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
HClO	3×10-8

 
（1）上述三种酸中，酸性最强的是       。
（2）在常温下，相同物质的量浓度的①CH₃COONa、 ②Na₂CO₃、③NaClO三种溶液的pH由小到大的顺序为                     。（用序号回答）
（3）设计一个现象明显、操作简便的实验方案证明CH₃COOH酸性强于碳酸（不用叙述仪器和具体操作）                                             。
（4）向Na₂CO₃溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的钠盐，同时还有另两种钠盐生成，该反应的化学方程式为                                          。
（5）实验证明：向0.01 mol/L NaAlO₂溶液中加入等体积0.01 mol/L NaHCO₃溶液，会产生白色胶状沉淀。据此推断CO₃^2－和AlO₂^－两种离子中，结合质子（H⁺）能力较强的是       。

Answer 1

(10分)（1）CH₃COOH(1分)   （2）①＜③＜②(2分)
（3）用醋酸溶液与碳酸氢钠（或其它碳酸盐）反应，有无色气体产生，从而证明醋酸酸性强于碳酸。（其它合理答案也可）(2分)
（4）2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O＝2NaHCO₃+NaCl+ NaClO(3分) （5）AlO₂^－(2分)

试题分析：（1）酸越强，相应的电离平衡常数越大。根据表中数据可知，醋酸的电离平衡常数最大，所以上述三种酸中，酸性最强的CH₃COOH。
（2）酸越弱，相应的钠盐越容易水解，溶液的碱性越强。根据电离平衡常数可知，酸性强弱顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^－，所以相同物质的量浓度的①CH₃COONa、②Na₂CO₃、③NaClO三种溶液的pH由小到大的顺序为①＜③＜②。
（3）要证明醋酸的酸性强于碳酸，则可以利用较强酸制备较弱酸来完成，所以正确的方法是用醋酸溶液与碳酸氢钠（或其它碳酸盐）反应，有无色气体产生，从而证明醋酸酸性强于碳酸。
（4）向Na₂CO₃溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的钠盐，同时还有另两种钠盐生成。由于碳酸的酸性强于次氯酸，但次氯酸酸性强于HCO₃^－，所以氯气通入到碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠、氯化钠和次氯酸钠，反应的化学方程式为2Na₂CO₃+Cl₂+H₂O＝2NaHCO₃+NaCl+ NaClO。
（5）向0.01 mol/L NaAlO₂溶液中加入等体积0.01 mol/L NaHCO₃溶液，会产生白色胶状沉淀，该白色沉淀一定是氢氧化铝。由于碳酸氢钠溶液中存在HCO₃^－的电离平衡HCO₃^－H^＋＋CO₃^2－，而AlO₂^－可以结合HCO₃^－电离出的氢离子生成氢氧化铝沉淀和CO₃^2－，由此可知CO₃^2－和AlO₂^－两种离子中，结合质子（H⁺）能力较强的是AlO₂^－。