Question

3．①25℃时，将a mol/L 的NaCN 溶液与0.01mol/L 的盐酸等体积混合，反应后测得溶液 pH=7，
则（a） HCN 的电离常数K_a （用含ɑ的代数式表示）为（100a-1）×10^-7 mol•L^-1；
（b）下列关于该溶液的说法正确的是B．
A．此溶液有C（Na⁺）+C（H⁺）=C（OH^-）+C（CN^-）
B．此溶液有C（Na⁺）=C（HCN）+C（CN^-）
C．混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
②25℃时，H₂SO₃?HSO₃^-+H⁺的电离常数K_a=1×10^-2 mol•L^-1 ，则该温度下NaHSO₃水解反应的平衡常数K_b=1.0×10^-12mol•L^-1，若向NaHSO₃溶液中加入少量I₂，则溶液中将$\frac{c（{H}_{2}S{O}_{3}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$增大（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 ①（a）反应后测得溶液pH=7，根据电荷守恒和物料守恒即可计算出CN^-和HCN的浓度，进而计算出K_a；
（b）A．根据电荷守恒分析；
B．根据物料守恒分析；
C．反应后测得溶液 pH=7，HCN的电离程度等于NaCN的水解程度；
②根据Ka=$\frac{c（{H}^{+}）×c（HS{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{2}S{O}_{3}）}$，K_b=$\frac{c（{H}_{2}S{O}_{3}）×{K}_{w}}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）×c（{H}^{+}）}$，代入数据进行计算．

解答 解：①（a）由于反应后测得溶液pH=7，根据电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CN^-）+c（Cl^-），则c（CN^-）=c（Na⁺）-c（Cl^-）=（$\frac{a}{2}$-0.005）mol/L，
由物料守恒可知，c（CN^-）+c（HCN）=c（Na⁺），c（HCN）=c（Na⁺）-c（CN^-）=0.005mol/L，
K_a﹦$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{N}^{-}）}{c（HCN）}$=$\frac{1{0}^{-7}×（\frac{a}{2}-0.005）}{0.005}$=（100a-1）×10^-7 mol•L^-1；
故答案为：（100a-1）×10^-7 mol•L^-1；
（b）A．25℃时，将a mol/L 的NaCN 溶液与0.01mol/L 的盐酸等体积混合，反应后测得溶液 pH=7，由电荷守恒可知，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CN^-）+c（Cl^-），故A错误；
B．混合前，a mol/L 的NaCN 溶液中钠离子的浓度等于CN^-的总浓度，由物料守恒可知，混合溶液有C（Na⁺）=C（HCN）+C（CN^-），故B正确；
C．反应后测得溶液 pH=7，HCN的电离程度等于NaCN的水解程度，则混合溶液中水的电离程度等于该温度下纯水的电离程度，故C错误；
故答案为：B；
②已知Ka=$\frac{c（{H}^{+}）×c（HS{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{2}S{O}_{3}）}$，水解方程式为：HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，K_b=$\frac{c（{H}_{2}S{O}_{3}）×{K}_{w}}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）×c（{H}^{+}）}$=1.0×10²×1.0×10^-14=1.0×10^-12，当加入少量I₂时，碘把弱酸（亚硫酸）氧化成强酸（硫酸、氢碘酸），溶液酸性增强，[H⁺]增大，但是温度不变，Kb不变，则$\frac{c（{H}_{2}S{O}_{3}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$增大，
故答案为：1.0×10^-12；增大．

点评 本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中守恒关系的应用、电离常数与水解常数的应用等知识，题目难度中等，明确酸碱混合的定性判断及溶液酸碱性与溶液pH的计算方法为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力．