Question

【題目】25℃ 時，三種酸的電離平衡常數如下：

化學式	CH3COOH	H2CO3	HClO
電離平衡常數	1.8×10－5	K1＝4.3×10－7 K2＝5.6×10－11	3.0×10－8

回答下列問題：

(1)一般情況下，當溫度升高時，Ka________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)下列四種離子結合質子能力由大到小的順序是___________________(填字母)。

a.CO32－ b.ClO－ c.CH3COO－ d.HCO3－

(3)下列反應不能發生的是________(填字母)。

a. 2ClO－＋CO2＋H2O ＝ CO32－＋2HClO

b. ClO－＋CH3COOH ＝ CH3COO－＋HClO

c. CO32－＋2HClO ＝ CO2↑＋H2O＋2ClO－

d. CO32－＋2CH3COOH ＝ 2CH3COO－＋CO2↑＋H2O

(4)用蒸餾水稀釋0.10mol·L-1的醋酸，下列各式表示的數值隨水量的增加而增大的是________(填字母)。

a.c(CH3COOH)/c(H+) b.c(CH3COO－)/c(CH3COOH) c.c(H+)/Ka d.c(H+)/c(OH-)

(5)體積均為10 mL、pH均為2的醋酸溶液與HX溶液分別加水稀釋至1000 mL，稀釋過程中pH變化如圖所示。

則醋酸的電離平衡常數________(填“>”、“=”或“<”，下同)HX的電離平衡常數；稀釋后，醋酸溶液中水電離出來的c(H＋)____ HX溶液中水電離出來的c(H＋)；用同濃度的NaOH溶液分別中和上述兩種酸溶液，恰好中和時消耗NaOH溶液的體積：醋酸________HX。

(6)25℃時，若測得CH3COOH與CH3COONa的混合溶液的pH＝6，則溶液中c(CH3COO－)-c(Na＋)＝________mol·L-1(填精確數值)。

Answer 1

【答案】增大 a＞b＞d＞c cd b > > > 9.9×10－7 moL·L－1

【解析】

(1)升高溫度促進弱電解質的電離；
(2)酸根離子對應的酸的酸性越強，酸根離子結合氫離子的能力越弱；
(3)酸性強弱為CH3COOH > H2CO3> HClO > HCO3-，強酸能夠制取弱酸，據此對各選項進行判斷；
(4)醋酸是弱電解質，加水稀釋醋酸，促進醋酸電離，則n(CH3COO-)、n(H+)增大,n(CH3COOH)減小，但醋酸根離子、氫離子濃度增大的程度小于溶液體積增大的程度，所以n(CH3COO-)、n(H+)、n(CH3COOH)都減小，據此分析解答；
(5)加水稀釋促進弱酸電離，pH相同的不同酸稀釋相同的倍數，pH變化大的酸酸性強，變化小的酸酸性弱；酸或堿抑制水電離，酸中氫離子或堿中氫氧根離子濃度越大其抑制水電離程度越大；酸性不同的兩種一元弱酸，體積相同，pH相同，酸越弱，濃度越大，中和時消耗的氫氧化鈉越多；

(6)根據混合液中的電荷守恒計算。

(1)升高溫度促進弱電解質的電離，所以當溫度升高時，Ka增大；
因此，本題正確答案是：增大；
(2)電離平衡常數越大，越易電離，溶液中離子濃度越大，則酸性強弱為：CH3COOH > H2CO3> HClO > HCO3-，酸根離子對應的酸的酸性越強，酸根離子結合氫離子的能力越弱，則四種離子結合質子的能力由大到小的順序是：CO32－>ClO－　>HCO3－ >CH3COO－　，即a＞b＞d＞c，
因此，本題正確答案是：a＞b＞d＞c；
(3) a. CO32－＋2CH3COOH＝2CH3COO－＋CO2↑＋H2O：碳酸的酸性小于CH3COOH，所以CH3COOH能夠制取碳酸，該反應能夠發生，故a錯誤；
b. ClO－＋CH3COOH＝CH3COO－＋HClO：CH3COOH的酸性大于HClO，CH3COOH能夠制取HClO，該反應能夠發生，故b錯誤；
c. CO32－＋2HClO＝CO2↑＋H2O＋2ClO－：HClO的酸性小于碳酸，該反應無法發生，故c正確；
d. 2ClO－＋CO2＋H2O＝CO32－＋2HClO：因為酸性H2CO3> HClO > HCO3-，則碳酸與次氯酸根離子反應只能生成碳酸氫根離子，不會生成CO32－，該反應不能發生，故d正確；
因此，本題正確答案是：cd；
(4)a.加水稀釋醋酸促進醋酸電離，氫離子物質的量增大，醋酸分子的物質的量減小，所以的比值減小，故a錯誤；
b.加水稀釋醋酸促進醋酸電離，醋酸根離子物質的量增大，醋酸分子的物質的量減小，則的比值增大，故b正確；
c.加水稀釋促進醋酸電離，但氫離子濃度減小，溫度不變，水的離子積常數不變，所以的比值減小，故c錯誤；
d.加水稀釋醋酸促進醋酸電離，氫離子濃度減小，溫度不變，水的離子積常數不變，則氫氧根離子濃度增大，的比值減小，故d錯誤；
因此，本題正確答案是：b；
(5)加水稀釋促進弱酸電離，pH相同的不同酸稀釋相同的倍數，pH變化大的酸酸性強，變化小的酸酸性弱；酸或堿抑制水電離，酸中氫離子或堿中氫氧根離子濃度越大其抑制水電離程度越大，根據圖知，pH相同的醋酸和HX稀釋相同的倍數，HX的pH變化大，則HX的酸性大于醋酸，所以HX的電離平衡常數大于常數，稀釋后醋酸中氫離子濃度大于HX，所以醋酸抑制水電離程度大于HX，則HX溶液中水電離出來的c(H+)大于醋酸溶液水電離出來c(H+)；酸性不同的兩種一元弱酸，體積相同，pH相同，酸越弱，濃度越大，中和時消耗的氫氧化鈉越多，因酸性HX大于醋酸，所以恰好中和時消耗NaOH溶液的體積：醋酸大于HX；

因此，本題正確答案是：>；>；>；

(6)pH=6，則c(H+)=10-6mol/L、c(OH-)=10-8mol/L，
溶液呈存在電荷守恒：c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，
則：c(CH3COO-)- c(Na+)=c(H+)-c(OH-) =10-6mol/L-10-8mol/L=9.9×10-7mol/L，
因此，本題正確答案是：9.9×10-7mol/L。