Question

15．表是几种常见弱酸的电离平衡常数（25℃）．

酸	电离方程式	电离平衡常数K
CH3COOH	CH3COOH?CH3COO-+H+	1.75×10-5
H2CO3	H2CO3?H++HCO3- HCO3-?H++CO32-	K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11
H2S	H2S?H++HS- HS-?H++S2-	K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15
H3PO4	H3PO4?H++H2PO4- H2PO4-?H++HPO42- HPO42-?H++PO43-	K1=7.1×10-3 K2=6.3×10-8 K3=4.2×10-13

回答下列各题?
（1）在温度相同时，各弱酸的K值不同，那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系是：相同条件下K值越大，电离出的氢离子浓度越大，酸性越强．
（2）若把CH₃COOH、H₂CO₃、HCO₃^-、H₂S、HS^-、H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-都看作是酸，?其中酸性最强的是H₃PO₄?，最弱的是HS^-．
（3）多元弱酸是分步电离的，每一步都有相应的电离平衡常数．对于同一种多元弱酸的K₁、K₂、K₃之间存在着数量上的规律，即K₁》K₂》K₃，产生此规律的原因是上一级电离产生的H⁺对下一级电离有抑制作用．
（4）某温度（T℃）时，测得0.01mol•L^-1的NaOH溶液的pH=11，则
①该温度下水的K_w=1×10^-13．
②该温度下将pH=2的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液为中性．（填“酸性”、“中性”或“碱性”）
（5）某同学用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000mol/LHCl和20.00mL0.1000mol/L CH₃COOH，得到如图所示两条滴定曲线，请完成有关问题：
．
①NaOH溶液滴定CH₃COOH溶液的曲线是图2（填“图1”或“图2”）；
②a=20.00mL．
③该实验操作所需的主要玻璃仪器有：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶．

Answer 1

分析 （1）相同条件下，K值越大，说明该酸的电离程度越大，则溶液中氢离子浓度越大；
（2）酸的电离平衡常数越大，其酸性越强，则酸性最强的其电离平衡常数最大，酸性最弱的电离平衡常数越小；
（3）上一级电离产生的H⁺对下一级电离有抑制作用；
（4）①某温度时，测得0.01mol•L^-1的NaOH 溶液pH=11，该溶液中NaOH是强电解质，在水溶液中完全电离，根据氢氧根离子守恒得c（NaOH）=c（OH^-）=0.01mol/L，该溶液中c（H⁺）=10^-11mol/L，水的离子积（K_W）=c（OH^-）．c（H⁺）；
②该温度下，K_W=1×10^-13，pH=2的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相同；
（5）①根据盐酸和醋酸在滴定开始时的pH来判断；
②据NaOH与HCl中和是物质的量之比为1：1计算a的值；
③酸碱中和滴定中所用的主要玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶．

解答 解：（1）相同条件下，K值越大，说明该酸的电离程度越大，则溶液中氢离子浓度越大，溶液的酸性越强，
故答案为：相同条件下K值越大，电离出的氢离子浓度越大，酸性越强；
（2）酸的电离平衡常数越大，其酸性越强，根据电离平衡常数知，酸性最强的是H₃PO₄，最弱的是HS^-，
故答案为：H₃PO₄；HS^-；
（3）同一多元弱酸每一步都电离出氢离子，上一级电离产生的H⁺对下一级电离有抑制作用，所以K₁、K₂、K₃之间存在着数量上的规律为K₁》K₂》K₃，
故答案为：上一级电离产生的H⁺对下一级电离有抑制作用；
（4）①某温度时，测得0.01mol•L^-1的NaOH 溶液pH=11，该溶液中NaOH是强电解质，在水溶液中完全电离，根据氢氧根离子守恒得c（NaOH）=c（OH^-）=0.01mol/L，该溶液中c（H⁺）=10^-11mol/L，水的离子积（K_W）=c（OH^-）．c（H⁺）=0.01×10^-11=10^-13，
故答案为：1×10^-13；
②该温度下，K_W=1×10^-13，pH=2的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相同，等体积混合后所得溶液显中性，故答案为：中性；
（5）①滴定开始时0.1000mol/L盐酸pH=1，0.1000mol/L醋酸pH＞1，所以滴定醋酸的曲线是图2，故答案为：图2；
②HCl与NaOH反应时，物质的量之比为1：1，等浓度的盐酸和氢氧化钠中和时，其溶液体积比为1：1，所以a=20.00mL，故答案为：20.00；
③酸碱中和滴定中所用的主要玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶，故答案为：碱式滴定管．

点评 本题考查据电离平衡常数判断弱电解质的酸碱性强弱、电离平衡的移动、酸碱混合溶液定性判断以及酸碱混合的计算，侧重于盐类水解和弱电解质电离的考查，题目难度中等，注意结合电荷守恒解答和注意缓冲溶液的原理．