Question

3．（1）0.020mol/L的HCN（aq）与0.020mol/L NaCN（aq）等体积混合，已知该混合溶液中c（Na⁺）＞c（CN^-），用“＞、＜、=”符号填空
①溶液中c（OH ^-）＞c（H ⁺）②c （HCN）＞c（CN^-）
（2）pH值相同的HCl（aq）、H₂SO₄（aq）、CH₃COOH（aq）各100mL
①三种溶液中物质的量浓度最大的是CH₃COOH．
②分别用0.1mol/LNaOH（aq）中和，消耗NaOH（aq）最多的是CH₃COOH．
③反应开始时，反应速率D．
A、HCl最快   B、H₂SO₄最快   C、CH₃COOH最快   D、一样快
（3）某温度下，纯水中的c（H⁺）=2.0×10^-7mol/L，则此时c（OH ^-）=2.0×10^-7mol/L．相同条件下，测得①NaHCO₃（aq）②CH₃COONa（aq）③NaClO（aq）三种稀
溶液的pH值相同．它们的物质的量浓度由大到小的顺序是②①③．

Answer 1

分析 （1）混合溶液中存在电荷守恒c（CN^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），因为c（CN^-）＜c（Na⁺），所以c（OH^-）＞c（H⁺），混合溶液呈碱性，说明HCN的电离程度小于CN^-的水解程度；
（2）①HCl是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，pH相等的这三种酸中，强电解质溶液浓度小于弱电解质，强电解质溶液中，酸浓度与其酸的元数成反比；
②分别用0.1 mol•L^-1的NaOH（aq）中和，消耗NaOH（aq）的体积与氢离子的物质的量成正比；
③反应速率与氢离子浓度成正比；
（3）纯水中c（H⁺）=c（OH^-），水的离子积Kw=c（H⁺）．c（OH^-）；
对应酸的酸性越弱，其盐的水解程度越大，溶液的碱性越强，溶液pH越大；当pH相同时，酸越强，盐的浓度越大．

解答 解：（1）混合溶液中存在电荷守恒c（CN^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），因为c（CN^-）＜c（Na⁺），所以c（OH^-）＞c（H⁺），混合溶液呈碱性，说明HCN的电离程度小于CN^-的水解程度，所以c （HCN）＞c （CN^-）；
故答案为：＞；＞；
（2）①HCl是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，pH相等的这三种酸中，强电解质溶液浓度小于弱电解质，强电解质溶液中，酸浓度与其酸的元数成反比，所以pH值相同的 HCl（aq）、H₂SO₄（aq）、CH₃COOH（aq）溶液其浓度大小顺序是CH₃COOH＞HCl＞H₂SO₄，则浓度最大的是CH₃COOH；
故答案为：CH₃COOH；
②分别用0.1 mol•L^-1的NaOH（aq）中和，消耗NaOH（aq）的体积与氢离子的物质的量成正比，pH相等、体积相等的硫酸和盐酸中氢离子的物质的量相等，醋酸的物质的量浓度最大，则相同体积同pH的醋酸和盐酸，醋酸的物质的量大于盐酸，所以消耗氢氧化钠体积最多的是CH₃COOH；
故答案为：CH₃COOH；
③反应速率与氢离子浓度成正比，开始时，三种酸中氢离子浓度相等，所以其开始反应速率相等，故答案为：D；
（3）任何温度下，纯水均显中性，即纯水中都存在c（H⁺）=c（OH^-）=2.0×10^-7 mol•L^-1，水的离子积Kw=c（H⁺）．c（OH^-）=2.0×10^-7×2.0×10^-7=4.0×10^-14；在相同的条件下测得①NaHCO₃ ②CH₃COONa ③NaClO三种溶液pH相同，已知酸性：CH₃COOH＞HClO＞HCO₃^-，所以水解程度：NaClO＞NaHCO₃＞CH₃COONa，pH相同时，溶液的浓度：NaClO＜NaHCO₃＜CH₃COONa，即②＞①＞③．
故答案为：2.0×10^-7，②①③．

点评 本题考查较综合，涉及弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断、反应速率的判断、纯水显中性来求算水的离子积kw以及盐溶液“越弱越水解：的规律等知识点，题目难度中等，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力．