Question

测定弱电解质溶液的电导率可确定电解质的强弱及电离常数
（1）已知H₂SO₃的K_a1=1.54×10^-2，K_a2=6.6×10^-8；H₂CO₃的K_a1=4.2×10^-7，K_a2=5.61×10^-11
下列反应不能进行的是

 

a．HSO₃^-+HCO₃^-═SO₃^2-+H₂CO₃
b．SO₂+HCO₃^-═HSO₃^-+CO₂
c．HSO₃^-+CO₃^2-═HCO₃^-+SO₃^2-
d.2H₂SO₃+CO₃^2--═2HSO₃^-+CO₂↑
（2）常用电导法测量空气中的二氧化碳的浓度，为了减小分析误差，要求所用吸收液吸收容量尽可能大，误差尽可能小，下列物质最适合用作二氧化碳吸收液的是

 

a．硫酸溶液 b溴水 c．氢氧化钠溶液  d．食盐溶液
（3）若测得0.5mol?L^-1Pb（NO₃）₂溶液导电能力远远比同浓度的（CH₃COO）₂Pb溶液导电能力强，则：
①写出醋酸铅的电离方程式

 

②PbSO₄不溶于水和稀硝酸，但能溶于较浓的醋酸，得到无色透明的溶液，导电能力显著增强，向无色溶液中通入H₂S气体，又生成黑色沉淀，溶液的导电能力稍有增强，请写出有关反应离子方程式来解释上述实验现象

 

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Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡,离子方程式的书写,电离方程式的书写

专题：

分析：（1）依据电离常数大小判断H₂SO₃、HSO₃^-、H₂CO₃、HCO₃^-酸性强弱，依据强酸制备弱酸的原理判断反应能否发生，据此解答；
（2）根据二氧化碳在该溶液中的溶解性判断；
（3）①若测得0.5mol?L^-1Pb（NO₃）₂溶液导电能力远远比同浓度的（CH₃COO）₂Pb溶液导电能力强，说明（CH₃COO）₂Pb在溶液中部分电离，为弱电解质；
②PbSO₄溶于浓醋酸，会生成弱电解质（CH₃COO）₂Pb，同时还有H₂SO₄生成，离子浓度增大，导电能力增强，当加入H₂S气体时，生成黑色沉淀PbS，同时还有CH₃COOH 生成，所以溶液导电能力稍有增强．

解答： 解：（1）H₂SO₃的Ka₁=1.54×10^-2，Ka₂=6.6×10^-8；H₂CO₃的K′a₁=4.2×10^-7，K′a₂=5.6×10^-11，所以H₂SO₃、HSO₃^-、H₂CO₃、HCO₃^-酸性由强到弱的顺序为：H₂SO₃、H₂CO₃、HSO₃^-、HCO₃^-，依据强酸制备弱酸的原理判断，
A．H₂CO₃酸性强于HSO₃^-，所以HSO₃^-+HCO₃^-=SO₃^2-+H₂CO₃不正确，故A错误；
B．二氧化硫溶与水生成H₂SO₃，过量亚硫酸与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和亚硫酸氢根离子，故B正确；
C．HSO₃^-酸性强于HCO₃^-，所以HSO₃^-+CO₃^2-=HCO₃^-₊SO₃^2-能够反应，故C正确；
D．H₂SO₃酸性强于H₂CO₃，2H₂SO_{3 ⁺}CO₃^2-=2HSO₃^-+CO₂↑能够发生，故D正确；
故答案为：A；
（2）常用电导法测量空气中的二氧化碳的浓度，为了减小分析误差，要求所用吸收液吸收容量尽可能大，
a．二氧化碳在硫酸溶液中的溶解度很小，所以不适合吸收液，故a不选；
b．二氧化碳在溴水溶液中的溶解度很小，所以不适合吸收液，故b不选；
c．二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠或碳酸氢钠，则二氧化碳容易被氢氧化钠容易吸收，故c选；
d．二氧化碳在食盐溶液溶液中的溶解度较小，所以不适合吸收液，故d不选；
故答案为：c；
（3）①若测得0.5mol?L^-1Pb（NO₃）₂溶液导电能力远远比同浓度的（CH₃COO）₂Pb溶液导电能力强，说明（CH₃COO）₂Pb在溶液中部分电离，为弱电解质，则其电离方程式为：（CH₃COO）₂Pb?2CH₃COO^-+Pb²⁺；
故答案为：（CH₃COO）₂Pb?2CH₃COO^-+Pb²⁺；
②PbSO₄溶于浓醋酸，发生反应：PbSO₄+2CH₃COOH═（CH₃COO）₂Pb+2H⁺+SO₄^2-，PbSO₄难溶，与CH₃COOH弱电解质反应后生成的H₂SO₄是强电解质，完全电离，离子浓度显著增大，所以导电性增强；当加入H₂S气体时，生成黑色沉淀PbS，发生反应：（CH₃COO）₂Pb+H₂S═PbS↓+2CH₃COOH，CH₃COOH比（CH₃COO）₂Pb易电离，离子浓度增大，所以导电性增强；
故答案为：PbSO₄+2CH₃COOH═（CH₃COO）₂Pb+2H⁺+SO₄^2-，PbSO₄难溶，与CH₃COOH弱电解质反应后生成的H₂SO₄是强电解质，完全电离，离子浓度显著增大；（CH₃COO）₂Pb+H₂S═PbS↓+2CH₃COOH，CH₃COOH比（CH₃COO）₂Pb易电离，离子浓度增大．

点评：本题考查了电离常数的应用、弱电解质的电离平衡的应用、溶液的导电性等，明确电离常数的意义是解题关键，题目难度中等．