Question

【題目】電解質(zhì)水溶液中存在電離平衡、水解平衡、溶解平衡，請回答下列問題。

（1）已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
電離常數(shù)(25℃)	Ka = 1. 77×10 -4	Ka=4.3×l0-10	Ka1=5.0×l0-7 Ka2=5.6×l0-11

①0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO3溶液中，c（CN-）______c（HCO3 -）（填“>”、“<”或“=”）。

②常溫下，pH相同的三種溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na2CO3，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________（填編號）。

③已知25℃時，HCOOH( aq) +OH -( aq)=HCOO-(aq) +H2O(1) △H=-a kJ/mol

H+(aq) +OH-(aq) =H2O(1) △H=-b kJ/mol

甲酸電離的熱化學(xué)方程式為______________。

④將少量CO2通入NaCN溶液，反應(yīng)的離子方程式是____。

⑤室溫下，—定濃度的HCOONa溶液pH =9，用離子方程式表示溶液呈堿性的原因是_____________，溶液中___________。

（2）室溫下，用0.100 mol/L鹽酸溶液滴定20.00mL0.l00mol/L 的某氨水溶液，滴定曲線如圖所示。

①d點所示的溶液中離子濃度由大到小的順序依次為_______________。

②b點所示的溶液中c(NH3·H2O)-c(NH4+)=_____（用溶液中的其它離子濃度表示）。

③pH =10的氨水與pH =4的NH4C1溶液中，由水電離出的c(H+)之比為____。

（3）已知Ksp(BaCO3) =2.6×l0-9，Ksp( BaSO4)=1.1×10-10.

①現(xiàn)將濃度為2×10-4mol/LNa2CO3溶液與BaCl2溶液等體積混合，則生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小濃度為____mol/L。

②向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當(dāng)有BaCO3沉淀生成時，溶液中=___________（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 < abc HCOOH(aq)HCOO-(aq)+H+(aq) △H=(-a+b)kJ/mol CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3- HCOO-+H2OHCOOH+OH- l.77×105 c（C1-）>c（NH4+）>c(H+)>c（OH-） 2 c(H+)-2c(OH-) 10-6 5.2×10-5 23.6

【解析】試題分析：本題考查電離平衡常數(shù)的應(yīng)用，鹽類水解的規(guī)律，弱酸電離熱化學(xué)方程式的書寫，水解離子方程式的書寫，溶液中水電離的c（H+）的計算，溶液中粒子濃度的大小比較，溶度積的計算。

（1）①由于Ka（HCN）Ka1（H2CO3），根據(jù)“越弱越水解”，0.1mol/LNaCN溶液中CN-的水解能力大于0.1mol/LNaHCO3溶液中HCO3-的水解能力，則c（CN-）c（HCO3-）。

②由于Ka（HCOOH）Ka（HCN）Ka2（H2CO3），根據(jù)“越弱越水解”，等物質(zhì)的量濃度的HCOONa、NaCN、Na2CO3溶液水解能力HCOO-CN-CO32-，溶液pH由大到小的順序為：Na2CO3NaCNHCOONa；pH相同的三種溶液物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為：HCOONaNaCNNa2CO3，即abc。

③ 將兩式編號，

HCOOH（aq）+OH -（aq）=HCOO-（aq）+H2O（l）ΔH=-a kJ/mol（①式）

H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）ΔH=-b kJ/mol（②式）

應(yīng)用蓋斯定律，①式-②式得，HCOOH（aq）HCOO-（aq）+H+（aq）ΔH=（-a+b）kJ/mol。

④由于Ka1（H2CO3）Ka（HCN）Ka2（H2CO3），根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律，將少量CO2通入NaCN溶液中生成HCN和NaHCO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+H2O+NaCN=NaHCO3+HCN，離子方程式為CO2+H2O+CN-=HCN+HCO3-。

⑤室溫下一定濃度的HCOONa溶液pH=9，溶液呈堿性說明HCOO-發(fā)生水解，HCOO-水解的離子方程式為HCOO-+H2OHCOOH+OH-。該水解反應(yīng)的水解平衡常數(shù)=====5.6510-11，pH=9即c（H+）=110-9mol/L，c（OH-）=110-5mol/L，110-5=5.6510-11，=5.6510-6，則=1.77105。

（2）①d點加入20mL鹽酸溶液，鹽酸與氨水恰好完全反應(yīng)得到NH4Cl溶液，NH4Cl溶液中由于NH4+的水解溶液呈酸性，d點所示溶液中離子濃度由大到小的順序為c（Cl-）c（NH4+）c（H+）c（OH-）。

②b點加入10mL鹽酸溶液，鹽酸與氨水反應(yīng)后得到等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl和NH3·H2O的混合液，溶液中的電荷守恒為c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（Cl-），溶液中的物料守恒為c（NH4+）+c（NH3·H2O）=2c（Cl-），兩式整理得，c（NH3·H2O）-c（NH4+）=2c（H+）-2c（OH-）。

③pH=10的氨水溶液中H+全部來自水電離，c（H+）水=c（H+）溶液=110-10mol/L；pH=4的NH4Cl溶液中H+與OH-全部來自水電離，水電離的OH-部分與NH4+結(jié)合成NH3·H2O，c（H+）水=c（H+）溶液=110-4mol/L；pH=10的氨水溶液與pH=4的NH4Cl溶液中水電離的c（H+）之比為（110-10mol/L）：（110-4mol/L）=10-6。

（3）①將Na2CO3溶液與BaCl2等體積混合后，c（CO32-）=110-4mol/L，c（Ba2+）=1/2c（Ba2+）原溶液，要形成沉淀c（Ba2+）·c（CO32-）=Ksp（BaCO3）=2.610-9，c（Ba2+）=2.610-9（110-4）=2.610-5mol/L，所需BaCl2溶液的最小濃度為5.210-5mol/L。

②向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液，當(dāng)有BaCO3沉淀生成時，溶液中====23.6。