题目内容
【题目】部分弱酸的电离平衡常数如表:
弱酸 | HCOOH | HCIO | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡常(25℃) | Ka=1.77×10-4 | Ka=4.0×10-8 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=4.7×10-11 | Ka1= 1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7 |
(1)在温度相同时,各弱酸的Ka值与酸性的相对强弱的关系为______________。
(2)室温下①0.1mol·L-1 HCOONa,②0.1mol·L-1NaClO,③0.1mol·L-1Na2CO3,④0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH 由大到小的关系为_____________________________。
(3)下列离子方程式正确的是_______________ (填字母 ) 。
a.2ClO-+H2O+CO2=2HClO+CO32-
b.2HCOOH+ CO32-=2HCOO-+H2O+CO2↑
c.H2SO3+2HCOO-=2HCOOH+SO32-
d.Cl2+H2O+2CO32-=2HCO3-+Cl-+ClO-
(4)浓度均为0.1mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32-、CO32-、HSO3-、HCO3-浓度由大到小的顺序为_________________________________。
(5)常温下,pH=3的HCOOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____________________________。
【答案】 Ka越大,酸性越强 ③>②>④>① bd c(SO32-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(HSO3-) c(HCOO-)>c(Na+)> c(H+)>c(OH-)
【解析】(1)相同条件下,弱酸的电离平衡常数越大,则弱酸的电离程度越大,其酸性越强,即Ka值越大,酸性越强,故答案为:Ka值越大,酸性越强;
(2)图表中比较得到酸性强弱H2SO3>HCOOH>HSO3->H2CO3>HClO>HCO3-,对应盐水解程度HSO3-<HCOO-<SO32-<HCO3-<ClO-<CO32-,室温下①0.1molL-1HCOONa,②0.1molL-1NaClO,③0.1molL-1Na2CO3,④0.1molL-1NaHCO3溶液的pH由大到小的关系为:③>②>④>①,故答案为:③>②>④>①;
(3)根据强酸制取弱酸知,H2SO3>HCOOH>HSO3->H2CO3>HClO>HCO3-,a.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸,所以次氯酸根离子和碳酸反应生成次氯酸和碳酸氢根离子,故a错误;b.甲酸酸性大于碳酸,所以2HCOOH+CO32-→2HCOO-+H2O+CO2↑能发生,故b正确;c.甲酸的酸性大于亚硫酸氢根离子而小于亚硫酸,所以亚硫酸和甲酸根离子反应生成甲酸和亚硫酸氢根离子,故c错误;d.次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于盐酸,如果碳酸钠过量,发生的反应为Cl2+H2O+2CO32-→2HCO3-+Cl-+ClO-能发生,故d正确;故答案为:bd;
(4)水解程度越大,溶液中酸根离子浓度越小,水解程度:CO32->SO32-,则溶液中离子浓度:c(SO32-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(HSO3-);故答案为:c(SO32-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(HSO3-);
(5)甲酸为弱电解质,pH=3的甲酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,甲酸过量,溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),溶液中存在:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),则c(Na+)<c(HCOO-),离子浓度顺序是:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。