题目内容

已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
弱酸化学式HSCNCH3COOHHCNH2CO3
电离平衡常数1.3×10-11.7×10-56.2×10-10K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
回答下列问题:

(1)写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式:K1=
 
.
(2)等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液的pH由大到小的顺序为
 
(填字母).
(3)常温下,0.1mol?L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是
 
(填序号)
A.[H+]B.[H+]/[CH3COOH]C.[H+]?[OH-]D.[OH-]/[H+]
(4)25℃时,将20mL 0.1  mol?L-1 CH3COOH溶液和20mL0.1  mol?L-1HSCN溶液分别与20mL 0.1  mol?L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图1所示:反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是
 
;反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-)
 
_c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)     
(5)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图2所示,则HX的电离平衡常数
 
(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数.
(6)已知某温度时CH3COOH的电离平衡常数为K.该温度下向20mL 0.1mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol/L NaOH溶液,其pH变化曲线如图3所示(忽略温度变化).下列说法中正确的是
 

A.a点表示溶液中c(CH3COO-)约为10-3 mol/L
B.b点表示的溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)
C.c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全
D.d点表示的溶液中
c(CH3COO-)?c(H+)
c(CH3COOH)
大于K
E.b、c、d三点表示的溶液中一定都存在:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
(7)写出少量CO2通入次氯酸钠溶液中的离子方程式:
 
.
考点:酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,弱电解质在水溶液中的电离平衡
专题:
分析:(1)依据碳酸的电离平衡常数书写;
(2)酸性溶液的pH<7、中性溶液的pH=7、碱性溶液的pH>7,且酸性越强,溶液的pH越小,碱性越强,溶液的pH越大;先根据溶液酸碱性对各物质进行分类,然后根据电解质的电离,盐的水解程度大小判断溶液中氢离子、氢氧根离子浓度,再判断溶液pH大小;
(3)CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,c(H+)减小,c(OH-)增大,Kw不变;
(4)由生成二氧化碳的曲线斜率可知HSCN反应较快,则可知HSCN中中c(H+)较大,说明HSCN酸性较强,再利用盐类水解的规律来分析离子浓度的关系;
(5)根据pH=-lgc(H+)计算出氢离子浓度,再根据Kw计算氢氧根浓度;由图可知,稀释相同的倍数,HX的pH变化程度大,则酸性HX强,电离平衡常数大;
(6)A.酸能抑制水的电离,再根据弱电解质的性质分析溶液中醋酸根离子的浓度.
B.从溶液电中性的角度分析;
C、根据醋酸和氢氧化钠生成盐的类型判断恰好反应时溶液的酸碱性,从而确定该选项是否正确.
D、电离平衡常数只与温度有关,与其它任何条件都无关;
E、溶液中存在电荷守恒分析判断;
(7)次氯酸酸性大于HCO3-,小于碳酸,少量CO2通入次氯酸钠溶液中反应生成碳酸氢钠和次氯酸.
解答: 解:(1)碳酸的第一级电离平衡常数表达式:K1=
c(HCO3-)c(H+)
c(H2CO3)
;
故答案为:
c(HCO3-)c(H+)
c(H2CO3)
;
(2)等物质的量浓度的a.CH3COONa、b.NaCN、c.Na2CO3、d.NaHCO3溶液,依据酸的电离平衡常数比较酸性强弱为:HSCN>CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO3-;水解程度SCN-<CH3COO-<HCO3-<CN-<CO32-;
溶液的pH由大到小的顺序为cbda;
故答案为:cbda;
(3)A.CH3COOH溶液加水稀释过程,虽促进电离,但c(H+)减小,故A不选;
B.
c(H+)
c(CH3COOH)
=
n(H+)
n(CH3COOH)
,CH3COOH溶液加水稀释过程,促进电离,氢离子物质的量增大,醋酸物质的量减小,则稀释过程中比值变大,故B选;
C.稀释过程,c(H+)减小,c(OH-)增大,c(H+)?c(OH-)=Kw,Kw只受温度影响所以不变,故C不选;
D.稀释过程,c(H+)减小,c(OH-)增大,则
c(OH-)
c(H+)
变大,故D选;
故答案为:BD;
(4)由Ka(CH3COOH)=1.8×10-5和Ka(HSCN)=0.13可知,CH3COOH的酸性弱于HSCN的,即在相同浓度的情况下HSCN溶液中H+的浓度大于CH3COOH溶液中H+的浓度,浓度越大反应速率越快;又酸越弱,反应生成的相应的钠盐越易水解,即c(CH3COO-)<c(SCN-),
故答案为:HSCN的酸性比CH3COOH强,其溶液中c(H+)较大,故其溶液与NaHCO3溶液的反应速率快;<.
(5)根据pH=-lgc(H+)=2,则氢离子浓度为10-2,又Kw=c(H+)c(OH-)=10-14,所以氢氧根浓度为10-12;由图可知,稀释相同的倍数,pH变化大的酸酸性强,由图可知,HX的pH变化程度小,则HX酸性弱,电离平衡常数小,醋酸酸性强,电离程度大,则HX的电离平衡常数 小于CH3COOH的电离平衡常数.
故答案为:小于;
(6)A.a点是c(H+)=10-3mol/L,由于醋酸为弱酸,酸能抑制水的电离,醋酸的电离远远大于水的电离,所以溶液中氢离子浓度近似等于醋酸根离子浓度,故A正确.
B.溶液满足c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),b点时,c(H+)>c(OH-),则有c(CH3COO-)>c(Na+),故B错误.
C、醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠,醋酸钠是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性,当酸碱恰好反应时溶液应该呈碱性,但C点溶液呈中性,说明酸过量,故C错误.
D、b、d两点溶液的温度相同,所以b、d点表示的溶液中
c(CH3COO-)c(H+)
c(CH3COOH)
均等于K,故D错误;
E、溶液中存在电荷守恒,b、c、d三点表示的溶液中一定都存在:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
故E正确;
故答案为:AE.
(7)次氯酸酸性大于HCO3-,小于碳酸,少量CO2通入次氯酸钠溶液中反应生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO;
故答案为:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO.
点评:本题考查弱电解质的电离、盐类水解的关系,酸碱混合的定性判断,注意平衡常数K只与温度有关,题目以图象题的形式较好的训练学生利用信息来分析问题、解决问题的能力,注意把握题目的分析,题目难度中等.
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