Question

1．（1）今有a．盐酸，b．硫酸，c．醋酸三种酸：
①在同体积，同pH的三种酸中，分别加入足量的碳酸氢钠粉末，在相同条件下产生CO₂的体积由大到小的关系是c＞a=b（用a、b、c表示，下同）．
②在同体积、同浓度的三种酸中，分别加入足量的碳酸氢钠粉末，在相同条件下产生CO₂的体积由大到小的关系是b＞a=c．
（2）已知常温时几种酸的电离常数为：HClO：K=4.8×10^-11；H₂CO₃：K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；H₃PO₄：K₁=7.1×10^-3，K₂=6.3×10^-8，K₃=4.2×10^-13．写出下列离子方程式：
①少量CO₂与NaClO溶液反应CO₂+ClO^-+H₂O=HClO+HCO₃^-．
②过量CO₂与Na₂HPO₄溶液反应CO₂+HPO₄^2-+H₂O=H₂PO₄^-+HCO₃^-．
③少量H₃PO₄与NaHCO₃溶液反应H₃PO₄+HCO₃^-=CO₂+H₂O+H₂PO₄^-．

Answer 1

分析 （1）①同体积，同pH的三种酸中，盐酸和硫酸中氢离子的物质的量相等，醋酸溶液中醋酸的物质的量大于盐酸，酸中氢离子的物质的量与生成二氧化碳的体积成正比；
②在同体积、同浓度的三种酸中，醋酸和盐酸的物质的量相等，小于硫酸中氢离子的物质的量，酸中氢离子的物质的量与生成二氧化碳的体积成正比；
（2）①由HClO：K=4.8×10^-11；H₂CO₃：K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11，因为：4.8×10^-11＞4.7×10^-11，所以少量CO₂与NaClO溶液反应只能生成碳酸氢钠和次氯酸；
②由H₂CO₃：K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；H₃PO₄：K₁=7.1×10^-3，K₂=6.3×10^-8，K₃=4.2×10^-13，因为：7.1×10^-3＞4.4×10^-7＞6.3×10^-8，所以过量CO₂与Na₂HPO₄溶液反应只生成磷酸二氢根离子；
③由H₂CO₃：K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；H₃PO₄：K₁=7.1×10^-3，K₂=6.3×10^-8，K₃=4.2×10^-13，因为：7.1×10^-3＞4.4×10^-7＞6.3×10^-8，所以少量H₃PO₄与NaHCO₃溶液反应，磷酸只能发生第一步电离．

解答 解：醋酸和盐酸都是一元酸，醋酸是弱酸，盐酸是强酸，硫酸是二元强酸，所以醋酸中存在电离平衡，氯化氢和硫酸完全电离，
（1）①同体积、同pH的三种酸中，盐酸和硫酸中氢离子的物质的量相等，醋酸溶液中醋酸的物质的量大于盐酸，分别加入足量的碳酸钠粉末，氢离子的物质的量越大，生成的二氧化碳体积越大，硫酸和盐酸中生成的二氧化碳体积相同，醋酸中生成的二氧化碳体积最大，所以在相同条件下产生CO₂的体积由大到小的顺序是c＞a=b，
故答案为：c＞a=b；
②在同体积、同浓度的三种酸中，醋酸和盐酸的物质的量相等，小于硫酸中氢离子的物质的量，则硫酸放出的二氧化碳体积最大，醋酸和盐酸中生成的二氧化碳体积相等，故答案为：b＞a=c；
（2）①由HClO：K=4.8×10^-11；H₂CO₃：K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11，因为：4.8×10^-11＞4.7×10^-11，所以少量CO₂与NaClO溶液反应只能生成碳酸氢钠和次氯酸，则离子方程式为：CO₂+ClO^-+H₂O=HClO+HCO₃^-，故答案为：CO₂+ClO^-+H₂O=HClO+HCO₃^-；
②由H₂CO₃：K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；H₃PO₄：K₁=7.1×10^-3，K₂=6.3×10^-8，K₃=4.2×10^-13，因为：7.1×10^-3＞4.4×10^-7＞6.3×10^-8，所以过量CO₂与Na₂HPO₄溶液反应只生成磷酸二氢根离子，离子反应方程式为：CO₂+HPO₄^2-+H₂O=H₂PO₄^-+HCO₃^-，故答案为：CO₂+HPO₄^2-+H₂O=H₂PO₄^-+HCO₃^-；
③由H₂CO₃：K₁=4.4×10^-7，K₂=4.7×10^-11；H₃PO₄：K₁=7.1×10^-3，K₂=6.3×10^-8，K₃=4.2×10^-13，因为：7.1×10^-3＞4.4×10^-7＞6.3×10^-8，所以少量H₃PO₄与NaHCO₃溶液反应，磷酸只能发生第一步电离，所以反应方程式为：H₃PO₄+HCO₃^-=CO₂+H₂O+H₂PO₄^-，故答案为：H₃PO₄+HCO₃^-=CO₂+H₂O+H₂PO₄^-．

点评 本题考查了弱电解质的电离，明确弱电解质电离特点、物质间的反应即可解答，难度中等．