题目内容
【题目】25℃时,有关物质的电离平衡常数如下:
(1)电解质由强至弱顺序为___(用化学式表示,下同)。
(2)常温下,0.02mol·L-1的CH3COOH溶液的电离度约为___,体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,稀释后溶液的pH,前者___后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)下列离子CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的顺序为_____。
(4)NaHSO3溶液显酸性的原因_____(离子方程式配适当文字叙述),其溶液中离子浓度由大到小的关系是____。
【答案】H2SO3>CH3COOH>H2CO3 3% < CO32->SO32->CH3COO->HSO3- HSO3-H++SO32-,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以NaHSO3溶液显酸性。 c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
【解析】
(1)电离平衡常数越大,酸性越强,所以电解质由强到弱的顺序为H2SO3>CH3COOH>H2CO3。
(2)0.02mol·L-1的醋酸在溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,设该溶液中醋酸的电离度为x,则醋酸电离出的酸酸根离子、氢离子浓度均为0.02xmol·L-1,醋酸的浓度为0.02(1-x)mol·L-1,根据醋酸的电离平衡常数K=1.8×10-5可知:K=1.8×10-5=,解得:x=3%。由于酸性H2SO3>CH3COOH,同体积、同PH的H2SO3和CH3COOH,加水稀释相同倍数,H2SO3的PH变化大,所以稀释后醋酸的PH小于亚硫酸的PH。故填<。
(3)已知酸性:H2SO3>CH3COOH>H2CO3>HSO3->HCO3-,酸根离子对应酸的酸性越强,该酸根离子结合氢离子能力越弱,则CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的关系为CO32->SO32->CH3COO->HSO3-。
(4)NaHSO3溶液显酸性的原因是HSO在溶液中存在电离和水解,即HSO3-H++SO32-,HSO3-+H2OH2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以NaHSO3溶液显酸性。NaHSO3溶液中有五种离子:Na+、HSO3-、H+、SO32-、OH-,Na+和HSO3-是由强电解质NaHSO3电离出来的,是大量的,HSO3-能发生电离和水解,所以Na+浓度大于HSO3-浓度,HSO3-的电离程度大于其水解程度,所以c(H+)>c(OH-),溶液中的H+既有水电离出来的,又有由HSO3-电离出来的,所以c(H+)>c(SO32-),故溶液中离子浓度排序为:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。