Question

2．（1）100°C时，K_W=1.0×10^-12，在该温度下，测得0.1mol/LNa₂A溶液pH=6．
①H₂A在水溶液中的电离方程式为H₂A=2H⁺+A^2-；
②体积相等pH=1的盐酸与H₂A溶液分别与足量的Zn反应，H₂A溶液产生的H₂一样多（填“多”、“少”或“一样多”）．
（2）将0.4mol/L HA溶液与0.2mol/L NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液中c（Na⁺）＞c（A^-）：
①混合溶液中c（A^-）＜c（HA）（填“＞”、“＜”或“=”，下同）；
 ②混合溶液中c（HA）+c（A^-）=0.2mol/L．
（3）已知在常温下测得浓度均为0.1mol/L的下列5种溶液的pH，如表所示：

溶质	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①少量二氧化碳通入NaClO溶液中的离子方程式ClO^-+CO₂+H₂O=HCO₃^-+HClO；
②浓度均为0.01mol/L的下列4种物质的溶液分别加水稀释100倍，pH变化最小的是b（填编号）；
a．CH₃COOH       b．HCN        c．HClO         d．H₂CO₃
③常温下浓度相同的醋酸和醋酸钠混合液pH=6，则c（ CH₃COO^-）-c（ CH₃COOH）=2（10^-6-10^-8）mol/L（填准确数值）．

Answer 1

分析 （1）100℃时，K_w=1.0×10^-12，则纯水中c（H⁺）=10^-6mol/L，该温度下测得0.1mol/LNa₂A溶液的pH=6，即c（H⁺）=10^-6mol/L，溶液显中性，说明LNa₂A不水解为强酸强碱盐，H₂A为强酸，据此分析；
（2）将0.4mol/L HA溶液与0.2mol/L NaOH溶液等体积混合后，二者反应生成NaA，得到溶液中为等浓度的NaA和HA，溶液中存在c（Na⁺）＞c（A^-），根据电荷守恒得c（H⁺）＜c（OH^-），溶液呈碱性，则HA是弱酸；
①溶液呈碱性，说明A^-发生水解而导致溶液呈碱性，但水解程度较小；
②二者混合时溶液体积增大一倍，浓度降为原来的一半，任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒计算；
（3）相同浓度的钠盐溶液碱性越强，说明酸根离子水解程度越大，则相应酸的酸性越弱，酸的电离平衡常数越小，根据钠盐溶液的pH知，酸根离子水解程度CO₃^2-＞CN^-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，酸的电离平衡常数从小到大顺序是：HCO₃^-＜HCN＜HClO＜H₂CO₃＜CH₃COOH，据此分析解答，
①酸性HCO₃^-＜HClO，少量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和次氯酸；
②酸的酸性越强，酸的电离程度越大，其酸根离子水解程度越小，相同浓度的钠盐溶液的pH越小；加水稀释促进弱酸电离，相同浓度的不同酸稀释相同的倍数，酸的酸性越弱，酸的PH变化越小；
③常温下浓度相同的醋酸和醋酸钠混合液pH=6，说明溶液显酸性，结合溶液存在的电荷守恒和物料守恒计算．

解答 解：（1）①100℃时，K_w=1.0×10^-12，则纯水中c（H⁺）=10^-6mol/L，该温度下测得0.1mol/LNa₂A溶液的pH=6，即c（H⁺）=10^-6mol/L，溶液显中性，则H₂A为强酸，则H₂A在水溶液中的电离方程式为：H₂A=2H⁺+A^2-，故答案为：H₂A=2H⁺+A^2-；
②盐酸和H₂A均为强酸，完全电离，二者pH相同，则溶液中氢离子相同，所以与锌反应生成的氢气相同，故答案为：一样多；
（2）将0.4mol/L HA溶液与0.2mol/L NaOH溶液等体积混合后，二者反应生成NaA，得到溶液中为等浓度的NaA和HA，溶液中存在c（Na⁺）＞c（A^-），根据电荷守恒得c（H⁺）＜c（OH^-），溶液呈碱性，则HA是弱酸，A^-离子水解大于HA电离，
①溶液呈碱性，说明A^-离子水解大于HA电离，所以混合溶液中c（HA）＞c（A^-），故答案为：＜；
②二者混合时溶液体积增大一倍，浓度降为原来的一半，任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒得c（HA）+c（A^-）=0.2mol/L，
故答案为：=；
（3）①酸性HCO₃^-＜HClO，所以少量二氧化碳通入NaClO溶液中发生的反应为：NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO，离子方程式为：ClO^-+CO₂+H₂O=HCO₃^-+HClO，
故答案为：ClO^-+CO₂+H₂O=HCO₃^-+HClO；
②酸的酸性越强，酸的电离程度越大，其酸根离子水解程度越小，相同浓度的钠盐溶液的pH越小，根据表中数据知，酸性大小：HCO₃^-＜HCN＜HClO＜H₂CO₃＜CH₃COOH，酸性最强的酸是CH₃COOH，加水稀释促进弱酸电离，相同浓度的不同酸稀释相同的倍数，酸的酸性越弱，酸的PH变化越小，酸性最弱的酸是HCN，则pH变化最小的是HCN，
故答案为：b；
③常温下浓度相同的醋酸和醋酸钠混合液pH=6，说明溶液显酸性，c（H⁺）=10^-6mol/L，c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-6}}$=10^-8mol/L，溶液中存在电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），物料守恒：c（ CH₃COO^-）+c（ CH₃COOH）=2c（Na⁺），则c（ CH₃COO^-）-c（ CH₃COOH）=2c（H⁺）-2c（OH^-）=2（10^-6mol/L-10^-8mol/L），
故答案为：2（10^-6-10^-8）．

点评 本题考查了盐的水解、溶液中pH的简单计算、平衡常数、K_w计算的应用、电解质溶液中电荷守恒和物料守恒等，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，注意弱电解质电离平衡的影响因素和分析判断．