题目内容
【题目】I:乙二酸俗称草酸,是一种二元弱酸(结构简式为HOOC—COOH,可简写为H2C2O4),它是一种重要的化工原料。(常温下0.01mol/L的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4溶液的pH如表所示)填空:
H2C2O4 | KHC2O4 | K2C2O4 | |
pH | 2.1 | 3.1 | 8.1 |
(1)KHC2O4溶液显酸性的原因是___________
(2)向0.1mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是________
A.c(K+)═ c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-)
B.c(Na+)═ c(H2C2O4)+c(C2O42-)
C.c(K+)+c(Na+)═ c(HC2O4-)+c(C2O42-)
D.c(K+)>c(Na+)
II:电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据(25 ℃):
化学式 | 电离平衡常数 |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11 |
(1)25 ℃时,等浓度的三种溶液(A.NaCN溶液、B.Na2CO3溶液、C.CH3COONa溶液)的pH由大到小的顺序为______(填写序号)
(2)25℃时,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的离子方程式为__________;
(3)现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,测得c(Na+)>c(CN-),下列关系正确的是____(填标号)。
A.c(H+)>c(OH-) B.c(H+)<c(OH-)
C.c(H+)+c(HCN) = c(OH-) D.c(HCN)+ c(CN-)=0.01mol/L
(4)写出NaHCO3溶液中的质子守恒式:______________________。
【答案】.HC2O4-既能够电离也能够水解,KHC2O4溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于水解程度 AD B>A>C CN-+CO+ H2O = HCO3-+HCN B、D c(H2CO3)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-)
【解析】
草酸氢钾主要是电离为主,因此显酸性;草酸氢钾溶液中滴加氢氧化钠溶液直到中性,根据电荷守恒和物料守恒思想解离子大小问题;
根据离子对应酸越弱,离子水解程度越大的思想解决盐的酸碱性大小,根据强制弱原理书写离子方程式,根据电荷守恒和物料守恒解质子守恒、判断粒子浓度大小关系。
I:(1)KHC2O4溶液显酸性的原因是HC2O4-既能够电离也能够水解,KHC2O4溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于水解程度,
故答案为:HC2O4-既能够电离也能够水解,KHC2O4溶液显酸性,说明HC2O4-的电离程度大于水解程度;
(2)向0.1mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,溶液中c(H+) = c(OH-),根据电荷守恒得出c(K+) + c(Na+) + c(H+) = c(HC2O4-) + c(OH-) + 2c(C2O42-),根据物料守恒得出c(K+) = c(HC2O4-) + c(H2C2O4) + c(C2O42-),如果生成物KNaC2O4,则溶液显碱性,说明c(K+) > c(Na+)才可能显中性,
A选项,根据物料守恒得出c(K+) = c(HC2O4-) + c(H2C2O4) + c(C2O42-),故A正确;
B选项,由电荷守恒和物料守恒整理得,c(Na+)=c(C2O42-)-c(H2C2O4),B错误;
C选项,根据前面分析c(K+) + c(Na+) = c(HC2O4-) + 2c(C2O42-),故C错误;
D选项,根据前面分析得出c(K+) > c(Na+),故D正确;
综上所述,答案为AD。
II(1)25 ℃时,根据对应酸越弱,水解程度越大,氢氧根浓度越大,碱性越强,pH值越大,酸强弱顺序为:CH3COOH > H2CO3 > HCN > HCO3-,因此等浓度的三种溶液pH由大到小的顺序为B>A>C,
故答案为:B>A>C;
(2)25℃时,酸由强到弱顺序为:H2CO3 > HCN > HCO3-,向NaCN溶液中通入少量CO2只能生成碳酸氢根,反应的离子方程式为CN-+CO+ H2O = HCO3-+HCN,
故答案为:CN-+CO+ H2O = HCO3-+HCN;
(3)浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后,溶质为HCN和NaCN且浓度相等,浓度为0.005 mol/L,HCN存在电离平衡,CN-存在水解平衡,测得c(Na+) > c(CN-),说明HCN电离程度小于CN-水解程度,溶液显碱性,
A选项,溶液显碱性,应该c(H+)<c(OH-),故A错误;
B选项,溶液显碱性,应该c(H+)<c(OH-),故B正确;
C选项,溶液中电荷守恒c(Na+) + c(H+) = c(CN-) + c(OH-),物料守恒2c(Na+) = c(CN-) + c(HCN),第一个乘以2再减去第二个得到:2c(H+)+c(HCN) = 2c(OH-) +c(CN-),故C错误;
D选项,根据溶质为HCN和NaCN且浓度相等,浓度为0.005 mol/L,得出c(HCN)+ c(CN-)=0.01mol/L,故D正确;
综上所述,答案为BD。
(4)NaHCO3溶液中电荷守恒:c(Na+) + c(H+) = c(HCO3-) + c(OH-) + 2c(CO32-),物料守恒:c(Na+) = c(HCO3-) + c(H2CO3) + c(CO32-),
两者相减得到质子守恒:c(H+)+ c(H2CO3) = c(OH-) + c(CO32-),
故答案为:c(H+)+ c(H2CO3) = c(OH-) + c(CO32-)。