题目内容
【题目】已知常温下部分弱电解质的电离常数如下表:
化学式 | HF | HClO | H2CO3 | NH3·H2O |
电离常数 | Ka=6.8×10-4 | Ka=4.7×10-8 | Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11 | Kb=1.7×10-5 |
(1)常温下,物质的量浓度相同的四种溶液:①HF溶液;②HClO溶液;③NaHCO3溶液;④NH3·H2O溶液,其pH由大到小的顺序是____________(填字母)。
(2)25 ℃时,pH=4的NH4Cl溶液与pH=4的HF溶液中由水电离出的c(H+)之比为________。
(3)0.1 mol·L-1NaClO溶液和0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,c(ClO-) ______ c()(填>、<或=);可使上述两种溶液pH相等的方法是________(填字母)。
A.向NaClO溶液中加适量水
B.向NaClO溶液中加入适量NaOH固体
C.向NaHCO3溶液中加适量水
D.向NaHCO3溶液中加适量NaOH固体
(4)向NaClO溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为:__________________________。
(5)常温下,计算NH4Cl溶液中,的水解常数Kh=_________________。
【答案】④>③>②>① 106∶1 < AD ClO-+CO2+H2O=HClO+ 5.9×10-10
【解析】
(1)等物质的量浓度的HF和HClO溶液,由于HClO的电离常数较小,故溶液中含有的H+浓度较小,其pH比HF稍大;等物质的量浓度的NaHCO3和NH3·H2O溶液,由于碳酸氢钠溶液呈碱性,故碳酸氢根的水解程度大于碳酸氢根的电离,碳酸氢根的水解常数Kh====2.4×10-8,与一水合氨的电离常数相比碳酸氢根的水解常数较小,故碳酸氢根水解出的OH-的浓度小于一水合氨电离出的OH-的浓度,故一水合氨的pH稍大,综上,四种物质的pH从大到小的顺序为④>③>②>①;
(2)NH4Cl为强酸弱碱盐,溶液中的H+由铵根水解而来,故pH=4的NH4Cl中水电离的c(H+)=10-4mol/L;HF为弱酸,溶液中的H+由HF电离而来,HF中水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相同,故pH=4的HF中水电离出的c(H+)=10-10mol/L,综上,两溶液中水电离出的c(H+)之比为10-4:10-10=106:1;
(3)①根据电离常数可知,HClO电离常数小于H2CO3的一级电离常数,则等浓度的NaClO溶液水解程度大于NaHCO3溶液的水解程度,则0.1mol/L的NaClO溶液和0.1mol/L的NaHCO3溶液中,c(ClO-)<c(HCO3-);
②使上述两种溶液pH相等,必须让前者氢氧根离子浓度减小;
A选项,向NaClO溶液中加适量的水,浓度减小,氢氧根离子浓度减小,可行;
B选项,向NaClO溶液中加适量的NaOH,溶液中氢氧根离子浓度增大,不可行;
C选项,向NaHCO3溶液中加适量的水,氢氧根离子浓度减小,不可行;
D选项,向NaHCO3溶液中加适量的NaOH,溶液中氢氧根离子浓度增大,可行;
答案选AD;
(4)根据酸的电离常数和强酸制弱酸的原理可知,碳酸的一级电离常数大于次氯酸的电离常数,次氯酸的电离常数大于碳酸的二级电离常数,故二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-;
(5)NH4+的水解常数Kh=====5.9×10-10。