Question

20．（1）溶液中，c（H⁺）=10^-x mol•L^-1，c（OH^-）=10^-y mol•L^-1，x与y的关系如图1所示．
①若从A点到B点，可采取的措施为升高温度．
②T₂℃时，将pH=0的NaHSO₄溶液逐滴滴加到pH=2 的醋酸溶液中，则水电离出的c（OH^-）将减小（填“增大”、“减小”、“不变”）．
③已知：T₁℃时，醋酸的电离常数为 1.8×10^-5，则 T₁℃时，在 0.5mol•L^-1的醋酸溶液中由醋酸电离出的 c（H⁺）约是水电离出的 c（H⁺）的倍9×10⁸．
④T₂℃时，将某溶液（此溶液满足 lg[$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$]=10）滴入含 Na⁺、HS^-、SO₄^2-、K⁺的溶液中，发生反应的离子方程式为HS^-+OH^-=S^2-+H₂O．
（2）体积均为1mL pH=2的一元酸HA和HB，加水稀释过程中pH与溶液体积关系如图2所示：
①m的取值为2＜m≤4．
②a点酸的浓度＜b点酸的浓度（填“＞”、“＜”、“=”）．
③若 m＜4，常温下a点到c点的过程中，下列表达式的数据变大的是BC．
A．c（A^-）       B．n（H⁺）•n（OH^-）      C．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{A}^{-}）}$       D．$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$
（3）已知：25℃时，HCN、H₂CO₃ 的电离平衡常数分别为K=4.9×10^-10，K₁=4.3×10^-7、K₂=5.6×10^-11，向NaCN溶液中通入少量CO₂，所发生反应的离子方程式为：CN^-+H₂O+CO₂=HCN+HCO₃^-．

Answer 1

分析 （1）①A点时K_w=10^-14，B点时K_w=10^-12，从A点到B点K_w增大；
②将pH=0的NaHSO₄溶液逐滴滴加到pH=2 的醋酸溶液中，溶液中氢离子浓度增大，根据K_w=c（H⁺）×c（OH^-）判断；
③已知：T₁℃时，醋酸的电离常数为 1.8×10^-5，根据Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$计算c（H⁺），再根据K_w=c（H⁺）×c（OH^-）计算；
④T₂℃时，K_w=10^-12，将某溶液（此溶液满足 lg[$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$]=10），则c（H⁺）=10^-11mol/L，溶液显碱性；
（2）①体积均为1mL pH=2的一元酸HA和HB，加水稀释100倍，pH变化为2或小于2；
②稀释相同的倍数HB的pH变化小，则HB的酸性弱；
③若 m＜4，则HA为弱酸，加水稀释促进电离，n（A^-）增大，但是c（A^-）减小，据此分析；
（3）弱酸的电离平衡常数越大，其酸性越强，酸性强弱顺序是H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，结合强酸能和弱酸盐反应制取弱酸分析解答．

解答 解：（1）①A点时K_w=10^-14，B点时K_w=10^-12，从A点到B点K_w增大，所以可采取的措施为升高温度；
故答案为：升高温度；
②将pH=0的NaHSO₄溶液逐滴滴加到pH=2 的醋酸溶液中，溶液中氢离子浓度增大，由K_w=c（H⁺）×c（OH^-）可知，c（OH^-）减小，溶液中氢氧根离子由水电离，所以水电离出的c（OH^-）将减小；
故答案为：减小；
③已知：T₁℃时，醋酸的电离常数为 1.8×10^-5，由Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$可知，c（H⁺）=$\sqrt{0.5×1.8×1{0}^{-5}}$=3×10^-3mol/L，由K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14可知，水电离出的 c（H⁺）=$\frac{1}{3}$×10^-11mol/L，则由醋酸电离出的 c（H⁺）约是水电离出的 c（H⁺）的倍9×10⁸；
故答案为：9×10⁸；
④T₂℃时，K_w=10^-12，将某溶液（此溶液满足 lg[$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$]=10），则c（H⁺）=10^-11mol/L，溶液显碱性，所以溶液中HS^-不能大量共存，发生的离子方程式为：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
故答案为：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（2）①体积均为1mL pH=2的一元酸HA和HB，加水稀释100倍，若HA为强酸，则pH变化为2，若HA为弱酸，则pH变化小于2，所以m的取值范围为：2＜m≤4；
故答案为：2＜m≤4；
②稀释相同的倍数HB的pH变化小，则HB的酸性弱，所以a点酸的浓度＜b点酸的浓度；
故答案为：＜；
③若 m＜4，则HA为弱酸，加水稀释促进电离，
A．加水稀释促进电离，n（A^-）增大，但是c（A^-）减小，故A错误；
B．c（H⁺）×c（OH^-）不变，由于体积增大，所以n（H⁺）•n（OH^-）增大，故B正确；
C．加水稀释促进电离，n（A^-）增大，n（H⁺）增大，由于c（H⁺）减小，所以水电离的n（H⁺）也增大，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{A}^{-}）}$ 增大，故C正确；
D．$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1}{{K}_{h}}$，由于水解常数Kh不变，所以$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$不变，故D错误．
故答案为：BC；
（3）依据强酸制取弱酸的原理，NaCN溶液中通入少量的CO₂离子方程式为：CN^-+H₂O+CO₂=HCN+HCO₃^-，
故答案为：CN^-+H₂O+CO₂=HCN+HCO₃^-．

点评 本题考查了酸碱混合时的定性判断和pH的有关计算、弱电解质的电离，明确Ka与酸性的关系、弱酸的电离度与浓度的关系及图象分析为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度中等．