Question

3．根据题意回答问题：
（1）常温下，有pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液，采取以下措施：
①加水稀释10倍后，醋酸溶液中的c（H⁺）＞盐酸溶液中的c（H⁺）（填“＞”、“=”或“＜”）．
②加等浓度的NaOH溶液至恰好恰好中和，所需NaOH溶液的体积：醋酸＞盐酸（填“＞”、“=”或“＜”）．
③使温度都升高20℃，溶液中c（H⁺）：醋酸＞盐酸（填“＞”、“=”或“＜”）．
④分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积（V）随时间（t）变化的示意图（图1）正确的是
c（填字母）．

（2）图2是不的电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化性情况（电流强度（I）随新物质加入量（m）的变化曲线），将对应的图象字母填写在下列横线上．

①氢氧化钡溶液中滴入硫酸溶液至过量B．
②醋酸溶液中滴入氨水至过量A．
③澄清石灰水中通入CO₂至过量B．
（3）已知表中的电离平衡常数，回答问题

	K1	K2
H2SO3	1.54×10-2	1.02×10-7
H2CO3	4.3×10-7	5.6×10-11

①HSO₃^-的电离平衡常数表达式为：$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$．
②H₂SO₃溶液与NaHCO₃溶液反应的主要离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液总氢离子浓度相同，则醋酸溶液中溶质浓度大于盐酸溶液中HCl的浓度，盐酸是强酸，醋酸是弱酸，所以醋酸溶液中存在电离平衡，升高温度能促进弱电解质电离，pH相同的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，不同的酸和相同金属反应，生成氢气的速率与溶液中离子浓度成正比．
①醋酸存在电离平衡，稀释后又电离出氢离子；
②醋酸溶液浓度大于盐酸；
③盐酸是强酸，不存在电离平衡，升高温度不影响盐酸的pH，醋酸是弱酸，其水溶液中存在电离平衡，升高温度，促进醋酸电离；
④相同体积、相同pH的醋酸和盐酸溶液，初始时C（H⁺）相同，开始反应速率相同，反应一旦开始，醋酸溶液还会电离出新的C（H⁺），即随后醋酸溶液电离出的C（H⁺）大于盐酸；同体积，相同PH的盐酸溶液①和醋酸溶液②相比，醋酸溶液②的浓度大，与足量的锌粉反应产生的氢气体积大，反应过程中醋酸溶液②继续电离，溶液中氢离子浓度大，产生氢气速率快；
（2）溶液导电能力与离子浓度成正比，与电荷成正比，与电解质强弱无关，
A中溶液导电能力先增大后减小，则A溶液中离子浓度先增大后减小；
B中溶液导电能力先减小后增大，则B溶液中离子浓度先减小后增大；
C中溶液导电能力不变，说明C溶液中离子浓度不变，据此分析解答；
（3）①HSO₃^-的电离平衡常数表达式用离子浓度幂乘积除以亚硫酸根来做的浓度；
②由表可知H₂SO₃的二级电离小于H₂CO₃的一级电离，则酸性强弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，所以反应生成HSO₃^-和CO₂．

解答 （1）pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液总氢离子浓度相同，则醋酸溶液中溶质浓度大于盐酸溶液中HCl的浓度，
①pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别加水稀释后，溶液中氢离子浓度都减小，所以pH都增大，醋酸是弱酸存在电离平衡，又电离出氢离子，醋酸溶液中的c（H⁺）＞盐酸溶液中的c（H⁺），故答案为：＞；
②pH相同的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，加等浓度的NaOH溶液至恰好恰好中和，所需NaOH溶液的体积醋酸＞盐酸，故答案为：＞；
③盐酸是强酸，不存在电离平衡，升高温度不影响盐酸的pH，醋酸是弱酸，其水溶液中存在电离平衡，升高温度，促进醋酸电离，导致醋酸溶液中氢离子浓度增大，所以醋酸的pH减小，溶液中c（H⁺）：醋酸＞盐酸，故答案为：＞；
④因为强酸完全电离，一元弱酸部分电离，因此要有相同的PH值，一元弱酸的浓度必须比强酸高，由于体积相等，因此一元弱酸的物质的量大于强酸，因此产生的H₂也比强酸多．反应过程由于H⁺不断被消耗掉，促使一元弱酸继续电离，这就延缓了H⁺浓度下降的速率，而强酸没有H⁺的补充途径，浓度下降的更快，由于其他条件都相同，反应速率取决于H⁺浓度，由于开始时H⁺浓度相等，因此反应速率也相等（在图中反应速率就是斜率），后面强酸的反应速率下降得快，斜率也就更小，曲线更平坦．最终生成H₂的体积也比一元弱酸少，因此曲线在一元弱酸下面；
故选c，
故答案为：c；
（2）溶液导电能力与离子浓度成正比，与电荷成正比，与电解质强弱无关，
A中溶液导电能力先增大后减小，则A溶液中离子浓度先增大后减小；
B中溶液导电能力先减小后增大，则B溶液中离子浓度先减小后增大；
C中溶液导电能力不变，说明C溶液中离子浓度不变，
①．该反应方程式为Ba²⁺+2OH^-+2H⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓+2H₂O，随着稀硫酸的加入，离子浓度减小，当二者恰好反应时离子浓度最小，溶液导电能力最小；继续加入稀硫酸时，离子浓度增大，溶液导电能力增大，故答案为：B；
②．离子反应方程式为CH₃COOH+NH₃．H₂O=NH₄⁺+CH₃COO^-，随着一水合氨的加入，离子浓度增大，溶液导电能力增大，二者恰好反应时溶液导电能力最大；继续加入氨水，离子浓度减小，溶液导电能力减小，故答案为：A；
③．离子反应方程式为Ca²⁺+2OH^-+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，随着二氧化碳的通入，离子浓度减小，溶液导电能力降低，二者恰好反应时离子浓度最小，溶液导电能力最低，继续通入二氧化碳，二者反应生成可溶性强电解质，CaCO₃+H₂O+CO₂=Ca（HCO₃）₂，离子浓度增大，溶液导电能力增强，故答案为：B；
（3）HSO₃^-的电离平衡常数表达式为：K=$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$，故答案为：$\frac{c（{H}^{+}）c（S{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$；
②由表可知H₂SO₃的二级电离小于H₂CO₃的一级电离，所以酸性强弱H₂SO₃＞H₂CO₃＞HSO₃^-，所以反应的主要离子方程式为H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O，
故答案为：H₂SO₃+HCO₃^-=HSO₃^-+CO₂↑+H₂O．

点评 本题考查溶液导电能力图象分析、酸的电离常数判断酸的酸性强弱，为高频考点，明确溶液导电性强弱与离子浓度关系是解本题关键，注意溶液导电性强弱与电解质强弱无关，题目难度中等．