题目内容

4．电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡．请回答下列问题：
（1）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是b（填“a”或“b”）．设盐酸中参加反应的Zn粒质量为m1，醋酸溶液中参加反应的Zn粒质量为m2，则m1＜m2（选填“＜”、“=”或“＞”）．
（2）25℃时，向水的电离平衡体系中加入适量碳酸钠固体，其水解方程式为CO32-+H2O?HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，测得溶液的pH=12，则由水电离出的c（OH-）=0.01mol•L-1．
（3）生活中常用用醋酸除去水垢（主要成分CaCO3），请从平衡角度解释原因：碳酸钙存在沉淀溶解平衡，CaCO3（s）?Ca2+（aq）+CO32-（aq），醋酸为弱酸存在电离平衡，CH3COOH?CH3COO-+H+，氢离子结合碳酸根离子促进程度溶解平衡正向进行，碳酸钙溶解．
（4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量．已知：
化学式电离常数（25℃）
HCNK=4.9×10-10
CH3COOHK=1.8×10-5
H2CO3K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①在常温下，相同物质的量浓度的a．NaCN溶液  b．Na2CO3溶液c．CH3COONa溶液三种溶液的pH由小到大的顺序为c＜a＜b（用序号回答）．
②向NaCN溶液中通入少量的CO2，发生反应的离子方程式为CO2+H2O+CN-=HCO3-+HCN．
 ③25℃时，在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，若测得pH=6，则溶液中c（CH3COO-）-c（Na+）=9.9×10-7 mol•L-1（填精确值）．

分析 （1）从醋酸是弱电解质的角度分析，醋酸与Zn反应同时，电离出H+，pH变化较缓慢；pH值变化相同，醋酸参加反应的氢离子比盐酸多；
（2）碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性，盐溶液中盐的水解促进水的电离；
（3）碳酸钙存在沉淀溶解平衡，醋酸为弱酸存在电离平衡分析；
（4）酸的电离常数越大，酸性越强，由电离常数可知酸性CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3-，
①相同物质的量浓度的钠盐溶液，对应的酸的酸性越弱，则酸根离子水解程度越大，其溶液的pH越大；
③根据酸性强弱判断生成物，可书写离子方程式；
③混合液中的电荷守恒计算；

解答 解：（1）由于醋酸是弱电解质，与Zn反应同时，电离出H+，所以pH变化较缓慢，所以B曲线是醋酸溶液的pH变化曲线．由图知盐酸和醋酸的pH变化都是由2到4，盐酸中氢离子浓度逐渐减小，但醋酸中存在电离平衡，氢离子和锌反应时促进醋酸电离，补充反应的氢离子，所以醋酸是边反应边电离H+，故消耗的Zn多，所以m1＜m2，
故答案为：b；＜；
（2）碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性，碳酸根水解的离子方程式为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，其pH=12，则c（OH-）=0.01mol/L，全部由水电离产生，
故答案为：CO32-+H2O?HCO3-+OH-、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；0.01mol/L；
（3）生活中常用用醋酸除去水垢（主要成分CaCO3），碳酸钙存在沉淀溶解平衡，CaCO3（s）?Ca2+（aq）+CO32-（aq），醋酸为弱酸存在电离平衡，CH3COOH?CH3COO-+H+，氢离子结合碳酸根离子促进程度溶解平衡正向进行，碳酸钙溶解，
故答案为：碳酸钙存在沉淀溶解平衡，CaCO3（s）?Ca2+（aq）+CO32-（aq），醋酸为弱酸存在电离平衡，CH3COOH?CH3COO-+H+，氢离子结合碳酸根离子促进程度溶解平衡正向进行，碳酸钙溶解；
（4）①相同物质的量浓度的钠盐溶液，对应的酸的酸性越弱，则酸根离子水解程度越大，其溶液的pH越大，则说明程度CO32-＞CN-＞HCO3-＞CH3COO-，则pH由小到大的顺序为c＜a＜b，
故答案为：c＜a＜b；
②酸性H2CO3＞HCN＞HCO3-，则向NaCN溶液中通入少量的CO2，发生反应的离子方程式为CO2+H2O+CN-=HCO3-+HCN，故答案为：CO2+H2O+CN-=HCO3-+HCN；
③pH=6，则c（H+）=10-6mol•L-1、c（OH-）=10-8mol•L-1，
溶液呈存在电荷守恒：c（CH3COO-）+c（OH-）=c（H+）+c（Na+），
则：c（CH3COO-）-c（Na+）=c（H+）-c（OH-）=10-6mol•L-1-10-8mol•L-1=9.9×10-7mol•L-1，
故答案为：9.9×10-7．

点评 本题考查盐类水解及酸性的比较、pH与酸的稀释等，注意水解规律中越弱越水解和稀释中强的变化大来分析解答，综合性较大，题目难度中等．

练习册系列答案
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15．写出下列化学方程式对应的离子方程式．
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12．下列说法不正确的是（　　）
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16．如图，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y．若挤压胶头滴管的胶头，使液体滴入瓶中，振荡，套在玻璃管一端的小气球慢慢鼓起，则气体X和液体Y不可能是（　　）
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C．X是CO2．Y是硫酸溶液D．X是HC1，Y是氯化钠溶液
13．下列物质性质与应用对应关系正确的是（　　）
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C．MnO2有较强的氧化性，可作H2O2分解的氧化剂
D．Si是半导体材料，可用于制光导纤维
14．下列实验操作不能达到预期目的是（　　）
实验目的实验操作
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B鉴别乙烷和乙烯分别将气体通入品红溶液
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D检验淀粉与稀硫酸加热后是否水解加入少量新制的氢氧化铜悬浊液并加热
A．AB．BC．CD．D

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