题目内容
【题目】电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题:
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸 | HCOOH | HCN | H2CO3 |
电离常数 (25 ℃) | Ka=1.77×10-4 | Ka=5.0×10-10 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
①HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液中阴离子结合质子能力最强的是________。
②体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.HCOOH;b.HCN;c.H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填字母)____________。
③向NaCN溶液通入少量CO2反应的化学方程式是_________________________________。
(2)①一定浓度的NaCN溶液pH=9,用离子方程式表示呈碱性的原因是__________________________________________________;此时c(HCN)/c(CN-)=________。
②HCN溶液有挥发性,HCN是有剧毒的物质,实验室在做有关NaCN的实验时尽量不采用的实验条件是__________________。
A、冰水浴 B、加热 C、浓溶液 D、稀溶液 E、酸性条件 F、碱性条件
③常温下,NaCN与过氧化氢溶液反应,生成NaHCO3和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,大大降低其毒性。该反应的化学方程式是__________________________________。
【答案】Na2CO3 b>a>c NaCN+CO2+H2O===NaHCO3+HCN CN-+H2OHCN+OH- 2 BCE NaCN+H2O2+H2O===NaHCO3+NH3↑
【解析】
(1)根据相同条件下电离平衡常数越大对应酸的酸性越强,阴离子结合质子能力越弱进行分析;
(2)由酸性强弱结合题意书写化学方程式。
(1)①相同条件下,电离平衡常数越大,对应酸的酸性越强,根据表中数据可知酸性由强到弱的顺序为:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3-,所以HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液中阴离子结合质子能力最强的是Na2CO3。
故答案为:Na2CO3。
②由于酸性c>a>b,所以体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是b>a>c。
故答案为:b>a>c。
③由于酸性H2CO3>HCN>HCO3-,所以向 NaCN溶液通入少量CO2反应的化学方程式是:NaCN+CO2+H2O = NaHCO3 +HCN,
故答案为:NaCN+CO2+H2O = NaHCO3 +HCN。
(2)①NaCN属于强碱弱酸盐,由于CN- +H2O HCN+OH-而使溶液呈碱性,pH=9。根据以上表中数据HCN的Ka=5.0×10-10,且Ka与水解平衡常数之积等于水的离子积常数,因此c(HCN)/c(CN-)=Kw/[Ka×c(OH-)]=10-14/[5×10-10×10-5]=2。
故答案为:CN- +H2O HCN+OH-;2。
②根据题意可知HCN溶液有挥发性,HCN是有剧毒的物质,NaCN浓度越大,其水解生成HCN的浓度越大,因此,实验室在做有关NaCN的实验时尽量不采用的实验条件是加热、浓溶液、酸性条件,故答案为:BCE。
③依据常温下,NaCN与过氧化氢溶液反应,生成NaHCO3和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体(即为氨气),可知该反应的化学方程式是:NaCN+H2O2+H2O = NaHCO3 + NH3↑。
故答案为:NaCN+H2O2+H2O = NaHCO3 + NH3↑。