Question

9．部分弱酸的电离平衡常数如下表：

弱酸	HCOOH	HClO	H2CO3	H2SO3
电离平衡常数（25℃）	Ka=1.77×10-4	Ka=4.0 ×10-8	Ka1=4.3×10-7 Ka2=4.7×10-11	Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7

（1）在温度相同时，各弱酸的K_a值与酸性的相对强弱的关系为K_a值越大，酸性越强．
（2）室温下①0.1mol•L^-1 HCOONa，②0.1mol•L^-1 NaClO，③0.1mol•L^-1 Na₂CO₃，④0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液的pH由大到小的关系为③②④①．
（3）浓度均为0.1mol•L^-1的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO^2-₃、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-浓度从大到小的顺序为SO₃^2-＞CO₃^2-＞HSO₃^-＞HCO₃^-．
（4）下列离子方程式正确的是bd（填字母）．
a．2ClO^-+H₂O+CO₂═2HClO+CO₃^2-  b．2HCOOH+CO₃^2-═2HCOO^-+H₂O+CO₂↑
c．H₂SO₃+2HCOO^-═2HCOOH+SO₃^2- d．Cl₂+H₂O+2CO₃^2-═2HCO${\;}^{{\;}^{-}}$₃+Cl^-+ClO^-
（5）常温下，pH=3的HCOOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（HCOO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）相同条件下，弱酸的电离平衡常数越大，则弱酸的电离程度越大，其酸性越强；
（2）酸性越弱对应形成的盐的水解能力越强，碱性越强；
（3）酸的电离常数越大，酸性越强，其盐的水解程度越小；水解程度越大，溶液中酸根离子浓度越小；
（4）根据强酸制取弱酸判断，H₂SO₃＞HCOOH＞HSO₃^-＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-；
（5）甲酸为弱电解质，pH=3的甲酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，甲酸过量，溶液呈酸性，据此回答．

解答 解：（1）相同条件下，弱酸的电离平衡常数越大，则弱酸的电离程度越大，其酸性越强，即K_a值越大，酸性越强，故答案为：K_a值越大，酸性越强；
（2）图表中比较得到酸性强弱H₂SO₃＞HCOOH＞HSO₃^-＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，对应盐水解程度HSO₃^-＜HCOO^-＜SO₃^2-＜HCO₃^-＜ClO^-＜CO₃^2-，室温下①0.1mol•L^-1 HCOONa，②0.1mol•L^-1 NaClO，③0.1mol•L^-1 Na₂CO₃，④0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液的pH由大到小的关系为：③②④①，
故答案为：③②④①；
（3）水解程度越大，溶液中酸根离子浓度越小，水解程度：CO₃^2-＞SO₃^2-，则溶液中离子浓度：SO₃^2-＞CO₃^2-＞HSO₃^-＞HCO₃^-；
故答案为：SO₃^2-＞CO₃^2-＞HSO₃^-＞HCO₃^-；
（4）根据强酸制取弱酸知，H₂SO₃＞HCOOH＞HSO₃^-＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，
a．次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸，所以次氯酸根离子和碳酸反应生成次氯酸和碳酸氢根离子，故a错误；
b．甲酸酸性大于碳酸，所以2HCOOH+CO₃^2-→2HCOO^-+H₂O+CO₂↑能发生，故b正确；
c．甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子而小于亚硫酸，所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子，故c错误；
d．次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于盐酸，如果碳酸钠过量，发生的反应为Cl₂+H₂O+2CO₃^2-→2HCO₃^-+Cl^-+ClO^-能发生，故d正确；
故答案为：bd；
（5）甲酸为弱电解质，pH=3的甲酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，甲酸过量，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在：c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），则c（Na⁺）＜c（HCOO^-），离子浓度顺序是：c（HCOO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
故答案为：c（HCOO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评 本题考查了盐类水解、弱电解质的电离等知识点，根据弱电解质电离特点、盐类水解特点来分析解答即可，注意把握电离常数与酸性强弱的关系，题目难度中等．