Question

1．25℃时，三种酸的电离平衡常数如下：

化学式	CH3COOH	H2CO3	HClO
电离平衡常数	1.8×10-5	K1  4.3×10-7 K2  5.6×10-11	3.0×10-8

回答下列问题：
（1）一般情况下，当温度升高时，K_a增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是a＞b＞d＞c（填序号）；
a．CO₃^2-b．ClO^-      c．CH₃COO^-d．HCO₃^-
（3）下列反应不能发生的是cd（填序号）
a．CO₃^2-+CH₃COOH=CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O    
b．ClO^-+CH₃COOH=CH₃COO^-+HClO
c．CO₃^2-+2HClO=CO₂↑+H₂O+2ClO^-
d.2ClO^-+CO₂+H₂O=CO₃^2-+2HClO
（4）用蒸馏水稀释0.10mol•L^-1的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是b（填序号）；
a.$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$b.$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$  c.$\frac{c（{H}^{+}）}{{k}_{W}}$   d.$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$
（5）体积均为10mL、pH均为2的醋酸溶液与HX溶液分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH变化如图所示．
则HX的电离平衡常数大于（填“大于”、“等于”或“小于”，下同）醋酸的电离平衡常数；稀释后，HX溶液中水电离出来的c（H⁺）大于醋酸溶液中水电离出来的c（H⁺），理由是稀释后HX溶液中的c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），它对水的电离的抑制能力减弱；
（6）25℃时，若测得CH₃COOH与CH₃COONa的混合溶液的pH=6，则溶液中c（CH₃COO^-）-c（Na⁺）=9.9×10^-7 mol•L^-1（填精确数值）．

Answer 1

分析 （1）升高温度促进弱电解质的电离；
（2）酸根离子对应的酸的酸性越强，酸根离子结合氢离子的能力越弱；
（3）酸性强弱为CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，强酸能够制取弱酸，据此对各选项进行判断；
（4）醋酸是弱电解质，加水稀释醋酸，促进醋酸电离，则n（CH₃COO^-）、n（H⁺）增大，n（CH₃COOH）减小，但醋酸根离子、氢离子浓度增大的程度小于溶液体积增大的程度，所以c（CH₃COO^-）、c（H⁺）、c（CH₃COOH）都减小，据此分析解答；
（5）加水稀释促进弱酸电离，pH相同的不同酸稀释相同的倍数，pH变化大的酸酸性强，变化小的酸酸性弱；酸或碱抑制水电离，酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大；加水稀释HX溶液中氢离子浓度减小，对水的抑制程度减小；
（6）根据混合液中的电荷守恒计算．

解答 解：（1）升高温度促进弱电解质的电离，所以当温度升高时，K_a增大；
故答案为：增大；
（2）电离平衡常数越大，越易电离，溶液中离子浓度越大，则酸性强弱为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，酸根离子对应的酸的酸性越强，酸根离子结合氢离子的能力越弱，则四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是：CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，即a＞b＞d＞c，
故答案为：a＞b＞d＞c；
（3）a．CO₃^2-+CH₃COOH═CH₃COO^-+CO₂↑+H₂O：碳酸的酸性小于CH₃COOH，所以CH₃COOH能够制取碳酸，该反应能够发生，故a错误；
b．ClO^-+CH₃COOH═CH₃COO^-+HClO：CH₃COOH的酸性大于HClO，CH₃COOH能够制取HClO，该反应能够发生，故b错误；
c．CO₃^2-+HClO═CO₂↑+H₂O+ClO^-：HClO的酸性小于碳酸，该反应无法发生，故c正确；
d.2ClO^-+CO₂+H₂O═CO₃^2-+2HClO：由于酸性H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，则碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子，不会生成CO₃^2-，该反应不能发生，故d正确；
故答案为：c、d；
（4）a．加水稀释醋酸促进醋酸电离，氢离子物质的量增大，醋酸分子的物质的量减小，所以$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$的比值减小，故a错误；
b．加水稀释醋酸促进醋酸电离，醋酸根离子物质的量增大，醋酸分子的物质的量减小，则$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的比值增大，故b正确；
c．加水稀释促进醋酸电离，但氢离子浓度减小，温度不变，水的离子积常数不变，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{{k}_{W}}$的比值减小，故c错误；
d．加水稀释醋酸促进醋酸电离，氢离子浓度减小，温度不变，水的离子积常数不变，则氢氧根离子浓度增大，$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$的比值减小，故d错误；
故答案为：b；
（5）加水稀释促进弱酸电离，pH相同的不同酸稀释相同的倍数，pH变化大的酸酸性强，变化小的酸酸性弱；酸或碱抑制水电离，酸中氢离子或碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大，
根据图知，pH相同的醋酸和HX稀释相同的倍数，HX的pH变化大，则HX的酸性大于醋酸，所以HX的电离平衡常数大于常数，稀释后醋酸中氢离子浓度大于HX，所以醋酸抑制水电离程度大于HX，则HX溶液中水电离出来的c（H⁺）大于醋酸溶液水电离出来c（H⁺）；溶液中氢离子浓度越小，对的抑制程度越小，水的电离程度越大，稀释后HX溶液中的c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），它对水的电离的抑制能力减弱；
故答案为：大于；大于；稀释后HX溶液中的c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），它对水的电离的抑制能力减弱；
（6）pH=6，则c（H⁺）=10^-6mol•L^-1、c（OH^-）=10^-8mol•L^-1，
溶液呈存在电荷守恒：c（CH₃COO^-）+c（OH^-）=c（H⁺）+c（Na⁺），
则：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 本题考查酸碱混合溶液定性判断，题目难度中等，涉及离子浓度大小比较、pH的简单计算等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生分析判断能力及化学计算能力．