Question

12．已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，且第一步电离的程度远大于第二步电离的程度，第二步电离的程度远大于第三步电离的程度…今有HA、H₂B、H₃C三种弱酸，根据“较强酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：①HA+HC^2-（少量）═A^-+H₂C^-；②H₂B（少量）+2A^-═B^2-+2HA；③H₂B（少量）+H₂C^-═HB^-+H₃C．回答下列问题：
（1）相同条件下，HA、H₂B、H₃C三种酸中酸性最强的是H₂B．
（2）A^-、B^2-、C^3-、HB^-、H₂C^-、HC^2-六种离子中最易结合质子的是C^3-，最难结合质子的是HB^-．
（3）下列离子方程式中正确的是BC．
A．H₃C+3A^-═3HA+C^3-
B．HB^-+A^-═HA+B^2-
C．H₃C+B^2-═HB^-+H₂C^-
（4）完成下列反应的离子方程式：
H₃C+OH^-（过量）→H₃C+3OH^-=3H₂O+C^3-；
HA（过量）+C^3-→2HA+C^3-=2A^-+H₂C^-．

Answer 1

分析 首先，根据题目中的信息，判断酸性顺序：第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度，得到
H₂B＞HB^-、H₃C＞H₂C^-＞HC^2-，它们之间能发生下列反应，得到
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^- 即HA＞H₂C^-，同时，即使HA过量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，说明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-即H₂B＞HA，同时，由于H₂B很少，并生成B^2-，即说明H₂B将2个H₊都给了A^-，即HB^-也能将H+给A^-，
即说明H₂B＞HB^-＞HA；
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即说明HB^-不能将H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-
综合，得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-
然后根据酸性强弱顺序进行判断．

解答 解：（1）根据题目中的信息，判断酸性顺序：第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度，得到
H₂B＞HB^-H₃C＞H₂C^-＞HC^2-它们之间能发生下列反应，
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-，即HA＞H₂C^-，同时，即使HA过量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，说明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-，即H₂B＞HA，同时，由于H₂B很少，并生成B^2-，即说明H₂B将2个H₊都给了A^-，即HB^-也能将H+给A^-，
即说明H₂B＞HB^-＞HA，
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C，
即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即说明HB^-不能将H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-，
综合信息得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，所以最强的酸为H₂B，
故答案为：H₂B；
（2）由以上酸性强弱顺序知：物质的酸性越强，其对应酸根离子结合质子的能力越弱，反之越强，所以最易结合质子的是C^3-，最难结合质子的是HB^-．
故答案为：C^3-；HB^-；
（3）根据H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，以及强酸制弱酸的原则，故离子方程式为：A、H₃C+A^-=HA+H₂C^-；B、HB^-+A^-=HA+B^2-；C、H₃C+B^2-=HB^-+H₂C^-；
故答案为：BC；
（4）过量的氢氧根离子能够将酸中的氢离子完全中和，所以其反应的离子方程式为：H₃C+3OH^-=3H₂O+C^3-，
根据H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，以及强酸制弱酸的原则，过量HA与C^3-反应的离子方程式为：2HA+C^3-=2A^-+H₂C^-，
故答案为：H₃C+3OH^-=3H₂O+C^3-；2HA+C^3-=2A^-+H₂C^-．

点评 本题综合考查弱电解质的电离，题目难度中等，做题时注意把握“较强酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的反应规律，侧重于考查学生的分析能力和对所学原理的应用能力．