Question

10．25℃時(shí)，部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示：

化學(xué)式	CH3COOH	H2CO3	HClO
電離平衡常數(shù)	1.7×10-5	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11	3.0×10-8

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）CH₃COOH、H₂CO₃、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃H₃COOH＞H₂CO₃＞HClO．
（2）同濃度的CH₃COO^-、HCO₃^-、CO₃^2-、ClO^-結(jié)合H⁺的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃O₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-．
（3）常溫下0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液在加水稀釋過(guò)程中，下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定變小的是A．
A．c（H⁺）  B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$ C．c（H⁺）•c（OH^-）  D．$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$E.$\frac{cC{H}_{3}CO{O}^{-}•c{H}^{+}}{cC{H}_{3}COOH}$
若該溶液升高溫度，上述5種表達(dá)式的數(shù)據(jù)增大的是ABCE．
（4）體積為10mL pH=2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1 000mL，稀釋過(guò)程中pH變化如圖所示，則相同條件下HX的電離平衡常數(shù)大于（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸的電離平衡常數(shù)；理由是稀釋相同倍數(shù)，HX的pH變化比CH₃COOH的大，酸性強(qiáng)，電離平衡常數(shù)大，稀釋后，HX溶液中由水電離出來(lái)的c（H⁺）大于（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸溶液中由水電離出來(lái)的c（H⁺），理由是HX酸性強(qiáng)于CH₃COOH的，稀釋后HX溶液中的c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），所以其對(duì)水電離的抑制能力也較弱．

Answer 1

分析 （1）電離平衡常數(shù)越大，酸的電離程度越大，溶液酸性越強(qiáng)；
（2）酸根離子對(duì)應(yīng)酸的酸的電離平衡常數(shù)越大，則其結(jié)合氫離子能力越弱；
（3）CH₃COOH溶液加水稀釋過(guò)程中，醋酸的電離程度增大，氫離子濃度、醋酸根離子濃度減小，但氫氧根離子濃度增大；由于溫度不變，則電離平衡常數(shù)、水的離子積不變；升高溫度后醋酸的電離程度增大，則溶液中氫離子濃度增大、水的離子積增大、電離平衡常數(shù)增大；
（4）由圖可知，稀釋相同的倍數(shù)，HX的pH變化程度大，則酸性HX強(qiáng)，電離平衡常數(shù)大；稀釋后，HX電離生成的c（H⁺）小，對(duì)水的電離抑制能力�。�

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，酸的電離出平衡常數(shù)大小為：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-＞HClO，電離平衡常數(shù)越大，酸性越強(qiáng)，所以酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)闉椋篊H₃COOH＞H₂CO₃＞HClO，
故答案為：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO；
（2）酸根離子對(duì)應(yīng)酸的酸的電離平衡常數(shù)越大，則其結(jié)合氫離子能力越弱，由于電離平衡常數(shù)CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-＞HClO，則同濃度CH₃COO^-、HCO₃^-、CO₃^2-、ClO^-結(jié)合H⁺的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篊O₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，
故答案為：CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-；
（3）A.0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液加稀釋過(guò)程中，溶液中氫離子濃度減小，故A正確；
B.0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液加稀釋過(guò)程中，各個(gè)微粒濃度減小，同時(shí)醋酸的電離向右移動(dòng)，c（H⁺）減小的程度小于c（CH₃COOH）的減小程度，則$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$增大，故B錯(cuò)誤；
C．Kw=c（H⁺）•c（OH^-）只受溫度的影響，溫度不變則其值是一個(gè)常數(shù)，故C錯(cuò)誤；
D．醋酸稀釋，酸性減弱，c（H⁺）減小，水的離子積不變，則c（OH^-）增大，所以$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$增大，故D錯(cuò)誤；
E.$\frac{cC{H}_{3}CO{O}^{-}•c{H}^{+}}{cC{H}_{3}COOH}$為醋酸的電離平衡常數(shù)，由于溫度不變，則水的電離平衡常數(shù)不變，故E錯(cuò)誤；
故答案為：A；
若該溶液升高溫度，醋酸、水的電離程度對(duì)增大，則溶液中氫離子、氫氧根離子濃度都增大，
A．升高溫度后溶液中氫離子濃度c（H⁺）增大，故A正確；
B．升高溫度后氫離子、氫氧根離子濃度都增大，醋酸的濃度減小，則$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的比值增大，故B正確；
C．c（H⁺）•c（OH^-）為水的離子積，升高溫度后水的電離程度增大，則水的離子積增大，故C正確；
D．升高溫度后氫氧根離子、氫離子濃度都增大，但氫氧根離子濃度增大的幅度大于氫氧根離子，所以$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$的比值減小，故D錯(cuò)誤；
E.$\frac{cC{H}_{3}CO{O}^{-}•c{H}^{+}}{cC{H}_{3}COOH}$為醋酸的電離平衡常數(shù)，升高溫度后產(chǎn)生的電離平衡常數(shù)增大，故E正確；
故答案為：ABCE；
（4）根據(jù)圖象分析知道，起始是兩種溶液中c（H⁺）相同，c（較弱酸）＞c（較強(qiáng)酸），稀釋過(guò)程中較弱酸的電離程度增大，故在整個(gè)稀釋過(guò)程中較弱酸的c（H⁺）一直大于較強(qiáng)酸的c（H⁺），稀釋相同倍數(shù)，HX的pH變化比CH₃COOH的大，故HX酸性強(qiáng)，電離平衡常數(shù)大；HX酸性強(qiáng)于CH₃COOH的，稀釋后HX溶液中c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），所以對(duì)水的抑制能力減弱，
故答案為：大于；稀釋相同倍數(shù)，HX的pH變化比CH₃COOH的大，酸性強(qiáng)，電離平衡常數(shù)大；大于；HX酸性強(qiáng)于CH₃COOH的，稀釋后HX溶液中的c（H⁺）小于CH₃COOH溶液中的c（H⁺），所以其對(duì)水電離的抑制能力也較弱．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離及其影響，題目難度中等，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，明確溫度、濃度等對(duì)電離平衡常數(shù)、水的離子積的影響為解答關(guān)鍵．