题目内容

10.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数Ka=1.8×10-5Kal=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka=3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol•L-1的四种溶液:a.Na2CO3  b.NaHCO3 c.NaClO  d.CH3COONa.它们的pH由大到小排列的顺序是a>c>b>d (填编号).
(2)常温下,0.1mol•L-1CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是BC.
A.c(H+)              B.$\frac{c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$
C.$\frac{c(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$               D.c(H+)•$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$
(3)CH3COOH与一元酸HX的溶液均为100mL、pH=2,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则同温度时CH3COOH的电离平衡常数小于(填“大于”、“小于”或“等于”) HX的电离平衡常数.
(4)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=9.9×10-7 mol•L-1(保留两位有效数字).

分析 (1)相同条件下,酸的电离平衡常数越小,则酸的电离程度越小,酸根离子水解程度越大,则相同浓度的钠盐,其pH值越大;
(2)加水稀释促进醋酸电离,溶液中氢离子浓度、醋酸分子浓度、醋酸根离子浓度都减小,温度不变水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大;
(3)pH相等的酸中,加水稀释促进弱酸电离,稀释相同的倍数,pH变化大的为强酸,小的为弱酸;
(4)pH=6的溶液中氢离子浓度为10-6mol•L-1,根据混合液中的电荷守恒计算.

解答 解:(1)相同条件下,酸的电离平衡常数越小,则酸的电离程度越小,酸根离子水解程度越大,则相同浓度的钠盐,其pH值越大,根据电离平衡常数知,酸根离子水解程度大小顺序是:CO32->ClO->HCO3->CH3COO-,所以这几种盐的pH大小顺序是:a>c>b>d,
故答案为:a>c>b>d;
(2)A.加水稀释促进醋酸电离,但溶液中c(H+)减小,故A错误;         
B.加水稀释促进醋酸电离,所以氢离子个数增大,醋酸分子个数减小,则$\frac{c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$增大,故B正确;              
C.加水稀释促进醋酸电离,但溶液中氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以$\frac{c(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$增大,故C正确;    
D.温度不变,电离平衡常数不变,则c(H+)•$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$不变,故D错误;
故答案为:BC;
(3)pH相等的酸中,加水稀释促进弱酸电离,稀释相同的倍数,pH变化大的为强酸,小的为弱酸,所以HX的酸性大于醋酸,则HX的电离平衡常数大于醋酸,
故答案为:小于;
(4)pH=6的溶液中,氢离子浓度为10-6mol•L-1,氢氧根离子浓度为10-8mol•L-1,根据溶液呈存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)可得: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 本题考查了弱电解质的电离,题目难度中等,明确弱电解质的电离特点、电离平衡常数与酸根离子水解程度的关系再结合守恒思想分析解答,试题培养了学生的灵活应用能力.

练习册系列答案
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18.硫及其化合物有广泛应用.
(1)硫酸生产过程中涉及以下反应.已知25℃、101KPa时:
①2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)═2H2SO4(l)△H=-457kJ•mol-1
②SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=-130kJ•mol-1
则SO2催化氧化为SO3(g)的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=-197kJ•mol-1.
(2)对于SO3催化氧化反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).
①甲图是SO2催化氧化反应时SO2(g)和SO3(g)的浓度随时间的变化情况.反应从开始到达到平衡时,用O2表示的平均反应速率为0.0375mol/(L.min).
②在一容积可变的密闭容器中充入20molSO2(g)和l0molO2(g),O2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图乙所示.则P1与P2的大小关系是P1<P2(填>、=或<);A、B、C三点的平衡常数大小关系是KA=KB>KC(用KA、KB、KC和>、=、<表示).理由是平衡常数只受温度影响,与压强无关,A、B温度相同,则平衡常数相等,C点温度最高,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小.
(3工业生成硫酸过程中,通常用氨水吸收尾气.
①如果在25℃时,相同物质的量的SO2与NH3溶于水,发生反应的离子方程式为SO2+NH3+H2O=NH4++HSO3-.所得溶液中c(H+)-c(OH-)=CD(填序号).
A.c(SO32-)-c(H2SO3)
B.c(HSO3-)+c(SO32-)-c(NH4+)
C.c(SO32-)+c(NH3•H2O)-c(H2SO3)
D.c(HSO3-)+2c(SO32-)-c(NH4+)
②已知:在25℃时NH3•H2O、H2SO3电离平衡常数如下表,则上述所得溶液中,各离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).
 NH3•H2OH2SO3
电离平衡常数为
(mol•L-1)
1.7×10-5Ka1Ka2
1.54×10-21.02×10-7

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