Question

17．25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：

化学式	CH3COOH	H2CO3	HC1O
电离平衡常数	1.7×10-5	K1=4.3×10  K2=5.6×10-11	3.0×10-8

请回答下列问题：
（1）CH₃COOH、H₂CO₃、HC1O的酸性由强到弱的顺序为CH₃COOH＞H₂CO₃＞HC1O．
（2）写出H₂CO₃的电离方程式：H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺．
（3）常温下0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是A（填宇母序号，下同）．
A．c（H⁺）                                   B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$
C．c（H⁺）•c（OH^-）                   D．$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$
若该溶液升髙温度，上述4种表达式的数据增大的是ABCD．
（4）取0.10mol CH₃COOH （冰醋酸）作导电性实验，测得其导电率随加入的水量变化如图所示：比较a、b点的相关性质（填“＞”“＜”或“=”）：

n（H⁺）：a＜b；c（CH₃COO^-）：a＞b；完全中和时消耗NaOH的物质的量：a=b；
（5）H⁺浓度相同等体积的两份溶液A（盐酸）和B（CH₃COOH）分別与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是③④（填写序号）
①反应所需要的时间B＞A            ②开始反应时的速率A＞B
③参加反应的锌的物质的量A=B    ④A中有锌剩余．

Answer 1

分析 （1）酸的电离平衡常数越大，该酸电离程度越大，其酸性越强；
（2）碳酸为二元弱酸分步电离；
（3）醋酸为弱酸，稀释过程中醋酸的电离程度增大，溶液中氢离子、醋酸根离子的物质的量增大，醋酸的物质的量减小，由于溶液体积变化程度更大，则溶液中氢离子、醋酸根离子、醋酸的浓度减小；由于水的离子积不变，则溶液中氢氧根离子浓度增大，若该溶液升髙温度促进弱电解质电离平衡正向进行，据此进行解答；
（4）醋酸为弱酸，加水促进电离；溶液的导电能力越强，溶液中的离子浓度越大；
（5）氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液（A为盐酸，B为醋酸）分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，由于醋酸部分电离，其酸的浓度大于氢离子浓度，盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度，所以醋酸的浓度大于HCl的浓度，则盐酸中锌粉剩余，以此解答该题．

解答 解：（1）酸的电离平衡常数越大，该酸电离程度越大，其酸性越强，根据表中数据知，酸的电离程度大小顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，所以酸性强弱顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，故答案为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO；
（2）H₂CO₃为二元弱酸分步电离，碳酸的电离方程式为：H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺，HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，
故答案为：H₂CO₃?HCO₃^-+H⁺；HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺；
（3）A．CH₃COOH溶液加水稀释过程中，由于溶液体积增大，而醋酸的电离程度较小，则稀释后溶液中c（H⁺）减小，故A正确；
B．稀释过程中氢离子的物质的量增大、醋酸的物质的量减小，由于在同一溶液中，溶液体积相同，则$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的比值增大，故B错误；
C．溶液中c（H⁺）•c（OH^-）之积为水的离子积，稀释后溶液温度不变，则水的离子积不变，故C错误；
D.$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$为醋酸电离平衡常数表达式，平衡常数只随温度变化，不随浓度变化，故比值不变，故D错误；
故选A；
若该溶液升髙温度，促进CH₃COOH、H₂O电离平衡正向进行，溶液中氢离子浓度、醋酸根离子浓度增大，
A氢离子浓度增大；
B.$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$比值增大；
C．溶液中c（H⁺）•c（OH^-）之积为水的离子积，升温促进水电离，离子积常数增大；
D.$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$为平衡常数表达式升温促进电离平衡常数增大；
上述4种表达式的数据增大的是ABCD，
故答案为：A； ABCD；
（4）醋酸为弱酸，加水促进电离，则n（H⁺）：a＜b，
溶液的导电能力越强，溶液中的离子浓度越大，则c（CH₃COO^-）：a＞b，
溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则中和时消耗的氢氧化钠的物质的量相等，
故答案为：＜；＞；=；
（5）氢离子浓度相同的等体积的A、B两份溶液（A为盐酸，B为醋酸）分别与锌粉反应，若最后仅有一份溶液中存在锌粉，且放出氢气的质量相同，由于醋酸部分电离，其酸的浓度大于氢离子浓度，盐酸中HCl的浓度等于氢离子的浓度，所以醋酸的浓度大于HCl的浓度，则盐酸中锌粉剩余；
①由于醋酸中酸过量，则反应较快，所以反应所需的时间A＞B；故①错误；
②开始pH相同，则氢离子浓度相同，所以开始时反应速率A=B，故②错误；
③由于生成的氢气体积相同，所以参加反应的锌粉物质的量A=B，故③正确；
④醋酸的浓度大于盐酸的浓度，醋酸有剩余，则盐酸中有锌粉剩余，故④正确；
故答案为：③④；

点评 本题考查弱电解质的电离，题目难度中等，本题注意把握弱电解质的电离特点，根据相关计算公式计算，注意电离平衡常数应用．