题目内容
【题目】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,所发生反应的化学方程式为_____________________。
(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 _______。
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)常温下,将某一元酸HA 和NaOH 溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH 如下表:
实验编号 | HA物质的量浓度(molL-1) | NaOH物质的量浓度(molL-1) | 混合溶液的pH |
a | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
b | c | 0.2 | pH=7 |
请回答:
①从a组情况分析, HA是强酸还是弱酸_____________。
②b组情况表明,c_______0.2(选填“大于”“小于”或“等于”)。混合溶液中离子浓度c(A-)________ c(Na+)(选填“大于”“小于”或“等于”)。
③a组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=______molL-1.写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不需做近似计算).c(Na+)-c(A-)=______molL-1 。
【答案】 b>a>c NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN B、D HA是弱酸 大于 等于 10-5 (10-5-10-9)molL-1
【解析】本题主要考查弱酸的电离平衡。
(1)25 ℃时,酸性:CH3COOH>HCN>,所以等浓度的三种溶液(a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液、c.CH3COONa溶液)的水解程度:b>a>c,因此,pH由大到小的顺序为b>a>c。
(2)25 ℃时,酸性:H2CO3>HCN>,向NaCN溶液中通入少量CO2,所发生反应的化学方程式为NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN。
(3)0.02 mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH等体积混合后,形成等浓度的HCN、NaCN的混合溶液,电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),测得c(Na+)>c(CN-),所以c(H+)<c(OH-)。A.c(H+)>c(OH-),故A错误;B.c(H+)<c(OH-),故B正确;C. 电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-),由此可得c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(CN-),由于2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN),即2c(Na+)-c(CN-)=c(HCN),所以c(OH-)-c(H+)=c(Na+)-c(CN-)≠c(HCN),c(H+)+c(HCN)≠c(OH-),故C错误;D.c(HCN)+c(CN-)=0.02mol/L/2=0.01mol/L,故D正确。故选BD。
(4)①从a组情况分析,当HA与NaOH恰好完全反应时,混合溶液pH=9,说明NaA水解使溶液呈碱性,证明HA是弱酸。
②c=0.2时,pH>7,所以b组情况表明,c大于0.2。混合溶液电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(A-)等于c(Na+)。
③a组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)== molL-1=1×10-5molL-1,电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),由此可得c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)molL-1。