Question

【題目】(I)下表是25℃時某些弱酸的電離平衡常數(shù)。

化學(xué)式	CH3COOH	HClO	H2CO3	H2C2O4
Ka	Ka=1.8×10-5	Ka=3.0×10-8	Ka1=4.1×10-7 Ka2=5.6×10-11	Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5

(1)H2C2O4與含等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后所得溶液呈酸性，該溶液中各離子濃度由大到小的順序為__。

(2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液，其溶液的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是(填“>”、“<”或“=”)：CH3COOK_____NaClO，兩溶液中：[c(Na+)-c(ClO-)]_____[c(K+)-c(CH3COO-)]。

(3)碳酸鈉溶液中滴加少量氯水的離子方程式為__________。

(II)H3PO2也可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：

(4)寫出陽極的電極反應(yīng)式_________。

(5)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因___________。

Answer 1

【答案】c(K＋)>c(HC2O4-)>c(H＋)>c(C2O42-)>c(OH－) > = 2CO32-+Cl2+H2O═Cl-+ClO-+2HCO3- 2H2O-4e-=O2↑＋4H+ 陽極室的H+穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO2-穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2

【解析】

(I)(1)二者恰好完全反應(yīng)生成KHC2O4，混合溶液呈酸性，說明HC2O4-電離程度大于水解程度，但是其電離和水解程度都較小；

(2)酸的電離平衡常數(shù)越大，其對應(yīng)的酸根離子水解程度越小，則pH相同的鈉鹽或鉀鹽，弱離子水解程度越大其鹽溶液濃度越小；

兩種溶液的pH相等，則兩種溶液中c(H+)、c(OH-)分別相等，[c(Na+)-c(ClO-)]=c(OH-)-c(H+)、[c(K+)-c(CH3COO-)]=c(OH-)-c(H+)；

(3)酸的電離平衡常數(shù)越大，該酸的酸性越強，強酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，由于酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，所以碳酸鈉溶液中滴入少量氯水，二者反應(yīng)生成NaClO、NaCl和NaHCO3；

II.(4)在陽極上水失電子生成氧氣和氫離子；

(5)陽極生成氧氣和氫離子，氫離子通過陽離子交換膜進入產(chǎn)品室，陰極上生成氫氣和氫氧根離子，原料室中陽離子通過交換膜進入陰極室，原料室中陰離子通過交換膜進入產(chǎn)品室。

I.(1)二者恰好完全反應(yīng)生成KHC2O4，KHC2O4發(fā)生電離：KHC2O4=K++HC2O4-，混合溶液呈酸性，說明HC2O4-電離程度大于水解程度，但是其電離和水解程度都較小，水還電離出氫離子，所以c(H+)>c(C2O42-)，溶液中氫氧根離子濃度很小，所以存在c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)，則溶液中存在c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)；

(2)酸的電離平衡常數(shù)越大，其對應(yīng)的酸根離子水解程度越小，則pH相同的NaClO和CH3COOK，弱離子水解程度越大其鹽溶液濃度越小，電離平衡常數(shù)：CH3COOH>HClO，水解程度：NaClO>CH3COOK，所以溶液濃度：c(CH3COOK)>c(NaClO)；

[c(Na+)-c(ClO-)]=c(OH-)-c(H+)、[c(K+)-c(CH3COO-)]=c(OH-)-c(H+)，兩種溶液的pH相等，則兩種溶液中c(H+)、c(OH-)分別相等，則[c(Na+)-c(ClO-)]=[c(K+)-c(CH3COO-)]=c(OH-)-c(H+)；

(3)酸的電離平衡常數(shù)越大，酸的酸性越強，強酸能和弱酸鹽反應(yīng)生成弱酸，酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，所以二者反應(yīng)生成NaClO、NaCl和NaHCO3，二者反應(yīng)的離子方程式為2CO32-+Cl2+H2O═Cl-+ClO-+2HCO3-；

II.(4)陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，所以陽極的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+；

(5)在陽極H2O失去電子生成O2和H+，H+通過陽離子交換膜進入產(chǎn)品室，陰極上生成H2和OH-，原料室中陽離子通過交換膜進入陰極室，原料室中陰離子H2PO2-通過交換膜進入產(chǎn)品室，H+與H2PO2-反應(yīng)產(chǎn)生H3PO2。