Question

【题目】电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等,请回答下列问题。

（1）已知部分弱酸的电离常数如下表:

弱酸	CH3COOH	HCN	H2CO3
电离常数(室温)	Ka= 1.8×10-5	Ka=4.3×10-10	Ka1=5.0×10-7 Ka2=5.6×10-11

①0.1mol/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中,c(CN-)______c(HCO3－ )(填“>”、“<”或“=”)。

②将浓度均为0.1mol/L的CH3COONa、NaCN、NaHCO3和Na2CO3溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是__________。

③将少量CO2通入NaCN溶液,反应的离子方程式是_____。

④室温下,—定浓度的CH3COONa溶液pH=9,用离子方程式表示溶液呈碱性的原因是_____,溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH) =___________。

⑤室温下，某溶液中存在着CH3COOH(aq)+HCO3-( aq)CH3COO-(aq) +H2CO3(aq)，该反应的平衡常数K =___________。

⑥室温下，pH =4的CH3COOH与pH =10的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(H+)之比_______。

（2）已知室温下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20，又知室温下某CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02mol/L,如果要生成Cu(OH)2沉淀,则应调整溶液的pH大于___________

Answer 1

【答案】< CH3COONa CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3－ CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- 1.8×104 36 10-6:1（或1:106） 5

【解析】

(1)①酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，其对应的酸根离子水解程度越小，根据表中数据知，酸的电离平衡常数：HCN＜H2CO3，则水解程度：CN-＞HCO3-，酸根离子水解程度越大，其水溶液中酸根离子浓度越小；

②酸越弱，酸根离子的水解程度越大，加水稀释促进水解，溶液的pH变化越大；

③常温下，酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，电离平衡常数HCO3-＜HCN＜H2CO3，则酸性：HCO3-＜HCN＜H2CO3，则将少量CO2通入NaCN溶液，二者反应生成碳酸氢钠和HCN；

④室温下，一定浓度的CH3COONa溶液pH=9，醋酸钠是强碱弱酸盐，CH3COO-水解导致溶液呈碱性；溶液中==；

⑤已知①CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) +H+(aq)，②H2CO3(aq) HCO3-( aq) +H+(aq)，由①-②可得CH3COOH(aq)+HCO3-( aq) CH3COO-(aq) +H2CO3(aq)，则该反应的平衡常数K =；

⑥酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，则醋酸溶液中水电离出的c(H+)=、CH3COONa溶液中水电离出的c(H+)=10pH-14；

(2)在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，应满足c(Cu2+)×c2(OH-)≥2×10-20，以此计算溶液的c(OH-)，可确定溶液的pH。

(1)①酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，其对应的酸根离子水解程度越小，根据表中数据知，酸的电离平衡常数：HCN＜H2CO3，则水解程度：CN-＞HCO3-，酸根离子水解程度越大，其水溶液中酸根离子浓度越小，所以存在c(CN-)＜c(HCO3-)；

②根据表中数据知，酸的电离平衡常数CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3-，则CO32-的水解程度最大，而CH3COO-的水解程度最小，将等浓度的CH3COONa、NaCN、NaHCO3和Na2CO3溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是Na2CO3，最小的是CH3COONa；

③常温下，酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，电离平衡常数HCO3-＜HCN＜H2CO3，则酸性：HCO3-＜HCN＜H2CO3，则将少量CO2通入NaCN溶液，二者反应生成碳酸氢钠和HCN，离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-；

④室温下，一定浓度的CH3COONa溶液pH=9，醋酸钠是强碱弱酸盐，CH3COO-水解导致溶液呈碱性，水解离子方程式为CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-；溶液中====l.8×104；

⑤已知①CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) +H+(aq)，②H2CO3(aq) HCO3-( aq) +H+(aq)，由①-②可得CH3COOH(aq)+HCO3-( aq) CH3COO-(aq) +H2CO3(aq)，则该反应的平衡常数K ===36；

⑥酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，则pH =4的CH3COOH溶液水电离出的c(H+)===10-10mol/L，pH =10的CH3COONa溶液中由水电离出的c(H+)=10pH-14=10-4mol/L，两溶液中水电离出的c(H+)的比值=10-10mol/L:10-4mol/L=10-6:1(或1:106)；

(2)已知Ksp=2×10-20，c(Cu2+)=0.02molL-1，在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，则c(Cu2+)×c2(OH-)≥2×10-20，所以c(OH-)≥=10-9(mol/L)，应调节溶液pH大于5。