Question

6．25℃时，有关物质的电离平衡常数如下：

化学式	CH3COOH	H2CO3	H2SO3
电离平衡常数	K=1.8×10-5	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11	K1=1.5×10-2 K2=1.02×10-7

（1）CH₃COOH溶液中，其电离平衡常数表达式为K=$\frac{{c（{H^+}）•c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（C{H_3}COOH）}}$，常温下测得NaHSO₃溶液的pH＜7，其原因是HSO₃^-的电离程度大于其水解程度．
（2）常温下，将体积为10mLpH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL，稀释后溶液的pH，前者＜后者（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）下列离子CH₃COO^-、CO₃^2-、HSO₃^-、SO₃^2-在溶液中结合H⁺的能力由大到小的关系为CO₃^2-＞SO₃^2-＞CH₃COO^-＞HSO₃^-．
（4）体积相同、c（H⁺）相同的①CH₃COOH；②HCl；③H₂SO₄ 三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时，消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是①＞②=③（填序号）．
（5）已知，H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H₂O时放出57kJ的热，则醋酸溶液中，醋酸电离的热化学方程式为CH₃COOH（aq）?CH₃COO^-（aq）+H⁺（aq）△H=+0.3 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）平衡常数等于电离出离子浓度乘积除以分子平衡浓度得到，常温下测得NaHSO₃溶液的pH＜7，说明HSO₃^-电离大于其水解溶液显酸性；
（2）酸性越弱，稀释后溶液的pH变化越大；
（3）酸根离子对应酸的酸性越强，该酸根离子结合氢离子能力越弱；
（4）c（H⁺）相同的盐酸和硫酸中和碱的能力相同，而盐酸和醋酸，因为醋酸是弱电解质，所以醋酸中和碱的能力强；
（5）利用盖斯定律计算反应热，标注聚集状态和焓变得到．

解答 解：（1）CH₃COOH溶液中，电离平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，平衡常数K=$\frac{{c（{H^+}）•c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（C{H_3}COOH）}}$，常温下测得NaHSO₃溶液的pH＜7，其原因是HSO₃^-的电离程度大于其水解程度，
故答案为：$\frac{{c（{H^+}）•c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（C{H_3}COOH）}}$；HSO₃^-的电离程度大于其水解程度；
（2）由于醋酸的酸性需小于亚硫酸，pH相同的醋酸和亚硫酸稀释相同倍数后，亚硫酸的pH变化大，即：醋酸的pH小于亚硫酸，
故答案为：＜；
（3）已知酸性：H₂SO₃＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞HSO₃^-＞HCO₃^-，酸根离子对应酸的酸性越强，该酸根离子结合氢离子能力越弱，则CH₃COO^-、CO₃^2-、HSO₃^-、SO₃^2-在溶液中结合H⁺的能力由大到小的关系为：CO₃^2-＞SO₃^2-＞CH₃COO^-＞HSO₃^-，
故答案为：CO₃^2-＞SO₃^2-＞CH₃COO^-＞HSO₃^-；
（4）c（H⁺）相同的盐酸和硫酸中和碱的能力相同，而盐酸和醋酸，因为醋酸是弱电解质，所以醋酸中和碱的能力强，所以消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序为：①＞②=③，
故答案为：①＞②=③；
（5）实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol H₂O时放出57kJ的热，则热化学方程式为：CH₃COOH（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）+CH₃COO^-（aq）△H=-57.0kJ/mol…①；而H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H₁=-57.3kJ/mol…②；由盖斯定律①-②得CH₃COOH（aq）?CH₃COO^-（aq）+H⁺（aq）△H=+0.3 kJ/mol，
故答案为：CH₃COOH（aq）?CH₃COO^-（aq）+H⁺（aq）△H=+0.3 kJ/mol

点评 本题考查了弱电解质在溶液中的电离平衡、离子浓度比较、电离平衡常数计算、热化学方程式书写，题目难度中等，明确弱电解质的电离平衡的影响因素为解答关键，注意掌握判断电解质强弱、电离度的概念及计算方法，试题培养了学生的灵活应用能力．