Question

11．部分弱酸的电离平衡常数如表：

弱酸	HCOOH	HNO2	H2S	H2SO3	H2C2O4
电离平衡常数 （25℃）	K=1.8×10-4	K=5.1×10-4	K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12	K1=1.23×10-2 K2=6.6×10-8	K1=5.4×10-2 K2=5.4×10-5

（1）请写出HNO₂的电离方程式HNO₂?H⁺+NO₂^-
（2）上表的5种酸进行比较，酸性最弱的是：H₂S；HCOO^-、S^2-、HSO₃^-3种离子中，最难结合H⁺的是HSO₃^-．
（3）在浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H₂C₂O₄混合溶液中，逐渐滴入0.1mol/L的NaOH溶液，被OH^-先后消耗的酸及酸式酸根依次是：H₂C₂O₄、HCOOH、HC₂O₄^-．
（4）已知HNO₂具有强氧化性，弱还原性．将HNO₂溶液滴加到H₂S溶液中，同时有沉淀和无色气体生成，该气体遇空气立即变为红棕色，试写出两酸之间的化学反应方程式：2HNO₂+H₂S=2H₂O+2NO↑+S↓．
（5）下列离子方程式书写正确的是DE
A．HNO₂+HS^-═NO₂^-+H₂S↑        B．2HCOOH+SO₃^2-═2HCOO^-+H₂O+SO₂↑
C．H₂SO₃+2HCOO^-═2HCOOH+SO₃^2-D．H₂SO₃+SO₃^2-═2HSO₃^-
E．H₂C₂O₄+NO₂^-═HC₂O₄^-+HNO₂
（6）已知HX为一元弱酸．某混合溶液中含有4mol NaX、2mol Na₂CO₃和1mol NaHCO₃．往溶液中通入3mol CO₂气体，充分反应后，气体全部被吸收，计算某些物质的量：
Na₂CO₃0mol，NaHCO₃6mol．

Answer 1

分析 （1）亚硝酸溶液中存在电离平衡，所以亚硝酸是弱酸，亚硝酸电离生成氢离子和亚硝酸根离子；
（2）相同温度下，酸的电离平衡常数越小，其酸性越弱，弱酸的酸性越强，其酸根离子水解程度越小，则结合氢离子能力越弱；
（3）酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性越强，与碱反应越容易，根据酸的电离平衡常数大小判断；
（4）HNO₂和H₂S生成沉淀和无色气体，无色气体遇空气立即变为红棕色，则该无色气体是NO，亚硝酸具有强氧化性，硫化氢具有还原性，所以硫化氢被亚硝酸氧化生成S单质，根据元素守恒知还生成水，据此书写方程式；
（5）强酸能和弱酸的盐反应生成弱酸和强酸盐；
（6）已知HX为一元弱酸，某混合溶液中含有4mol NaX、2mol Na₂CO₃和1mol NaHCO₃，NaX、NaHCO₃能共存，说明HX的酸性强于碳酸氢根离子，往溶液中通入3mol CO₂气体，充分反应后，气体全部被吸收，说明HX的酸性弱于碳酸，即溶液中除了发生Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，还发生反应NaX+CO₂+H₂O=HX+NaHCO₃，根据反应方程式进行计算．

解答 解：（1）亚硝酸溶液中存在电离平衡，所以亚硝酸是弱酸，亚硝酸电离生成氢离子和亚硝酸根离子，所以电离方程式为HNO₂?H⁺+NO₂^-，
故答案为：HNO₂?H⁺+NO₂^-；
（2）相同温度下，酸的电离平衡常数越小，其酸性越弱，弱酸的酸性越强，其酸根离子水解程度越小，则结合氢离子能力越弱，根据电离平衡常数知，酸性最弱的是H₂S，结合氢离子能力最弱的是HSO₃^-，
故答案为：H₂S；HSO₃^-；
（3）酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性越强，与碱反应越容易，根据酸的电离平衡常数知，被OH^-先后消耗的酸及酸式酸根依次是H₂C₂O₄、HCOOH、HC₂O₄^-，
故答案为：H₂C₂O₄、HCOOH、HC₂O₄^-；
（4）HNO₂和H₂S生成沉淀和无色气体，无色气体遇空气立即变为红棕色，则该无色气体是NO，亚硝酸具有强氧化性，硫化氢具有还原性，所以硫化氢被亚硝酸氧化生成S单质，根据元素守恒知还生成水，该反应方程式为2HNO₂+H₂S=2H₂O+2NO↑+S↓，
故答案为：2HNO₂+H₂S=2H₂O+2NO↑+S↓；
（5）A．亚硝酸具有强氧化性，硫氢根离子具有还原性，二者能发生氧化还原反应，所以离子方程式为H⁺+2HNO₂+HS^-=2NO↑+S↓+2H₂O，故A错误；
B．甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸，所以甲酸和亚硫酸根离子反应生成甲酸根离子和亚硫酸氢根离子，离子方程式为HCOOH+SO₃^2-═HCOO^-+HSO₃^-，故B错误；
C．甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子小于亚硫酸，所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子，离子方程式为H₂SO₃+HCOO^-═HCOOH+HSO₃^-，故C错误；
D．亚硫酸和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸氢根离子，离子方程式为，故D正确；
E．根据电离平衡常数可知，草酸的一级电离平衡常数大于亚硝酸，二级电离平衡常数小于亚硝酸，所以H₂C₂O₄+NO₂^-═HC₂O₄^-+HNO₂，故E正确；
故选DE；
（6）已知HX为一元弱酸，某混合溶液中含有4mol NaX、2mol Na₂CO₃和1mol NaHCO₃，NaX、NaHCO₃能共存，说明HX的酸性强于碳酸氢根离子，往溶液中通入3mol CO₂气体，充分反应后，气体全部被吸收，说明HX的酸性弱于碳酸，即溶液中发生Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，根据该反应可知2mol Na₂CO₃能生成4molNaHCO₃同时消耗二氧碳2molCO₂，还有1molCO₂发生反应NaX+CO₂+H₂O=HX+NaHCO₃，生成1molNaHCO₃，所以溶液中没有Na₂CO₃0，NaHCO₃为6 mol，
故答案为：0mol；6mol．

点评 本题考查了弱电解质的电离，明确弱酸电离平衡常数与酸的酸性强弱、酸根离子水解程度的关系即可解答，注意（5）中A选项，很多同学只考虑强酸制取弱酸而忽略亚硝酸的强氧化性而导致错误，为易错点．