题目内容
【题目】I: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)已知NaHCO3溶液呈碱性,原因是____(用离子方程式表示);请写出该溶液中各离子浓度的大小_____________,电荷守恒表达式_________;
II:按要求填空:
(1)在配制氯化铁溶液时,为了防止发生水解,可以加入少量的____________。
(2)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合可用于灭火,请用离子反应方程式表示灭火的原理_______;
(3)将25℃下pH=12的NaOH溶液aL与pH=1的HCl溶液b L混合,若所得混合液为中性,则a:b=_____。(溶液体积变化忽略不计)。
【答案】B>A>C CNˉ+CO+ H2O = HCO3ˉ+HCN B、D HCO3ˉ+ H2OH2CO3+OHˉ c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-) c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) 稀盐酸 Al3+ + 3HCO3ˉ = Al(OH)3 ↓+3CO↑ 10:1
【解析】
根据弱电解质的电离平衡常数及水解原理比较溶液的酸碱性;根据电荷守恒物料守恒等规律比较溶液中离子浓度大小;根据pH的表达式进行相关计算。
(1)电离平衡常数,CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-,等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液、CH3COONa溶液水解程度为:Na2CO3溶液>NaCN溶液>CH3COONa溶液,故溶液的pH为:Na2CO3>NaCN>CH3COONa,故答案为 B>A>C;
(2)因为HCN的K=4.9×10-10大于H2CO3的K2=4.7×10-11,所以NaCN和少量CO2反应生成NaHCO3、HCN,反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCO3-+HCN;
(3)将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合,溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005molL-1的NaCN、HCN,测得c(Na+)>c(CN-),根据电荷守恒可知:c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性;
A.根据分析可知,溶液呈碱性,c(H+)<c(OH-),故A错误;
B.混合液呈碱性,则c(H+)<c(OH-),故B正确;
C.溶液中含有等物质的量的NaCN和HCN,溶液呈碱性,则CN-的水解程度大于HCN的电离程度,所以c(HCN)>c(OH-),故C错误;
D.根据物料守恒可知:c(HCN)+c(CN-)=0.01mol/L,故D正确,故答案为:BD;
(4)NaHCO3溶液呈碱性,是因为HCO3-水解程度大于电离程度,水解的离子方程式为:HCO3ˉ+ H2OH2CO3+OHˉ;碳酸氢钠完全电离,碳酸氢根水解程度大于电离程度,所以溶液中各离子浓度的大小为:c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-);电荷守恒表达式 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-);
II(1)FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+离子水解使溶液呈酸性,水解方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,在配制FeCl3的溶液时,滴加少量稀盐酸,抑制Fe3+水解,故答案为:稀盐酸;
(2)浓的Al2(SO4)3溶液和浓的小苏打(NaHCO3)溶液混合后发生水解反应且相互促进,使得反应进行到底,离子反应方程式为Al3+ + 3HCO3ˉ = Al(OH)3 ↓+3CO↑;
(3)氢氧化钠和盐酸都属于强电解质,完全电离,且1:1反应时溶液呈中性,则a××b,则a:b=10:1。