Question

水是極弱的電解質(zhì)，改變溫度或加入某些電解質(zhì)會影響水的電離．請回答下列問題：
（1）純水在100℃時，pH=6，該溫度下0.1mol?L^-1的NaOH溶液中，溶液的pH=

 

．
（2）25℃時，向水中加入少量碳酸鈉固體，得到pH為11的溶液，其水解的離子方程式為

 

，由水電離出的c（OH^-）=

 

 mol?L^-1．
（3）體積均為100mL、pH均為2的鹽酸與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示，則HX是

 

（填“強(qiáng)酸”或“弱酸”），理由是

 

．
  （4）電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強(qiáng)弱的物理量．

化學(xué)式	電離常數(shù)（25℃）
HCN	K=4.9×10-10
CH3COOH	K=1.8×10-5
H2CO3	K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11

①25℃時，等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液和CH₃COONa溶液，溶液的pH由大到小的順序為

 

（填化學(xué)式）．
②25℃時，在0.5mol/L 的醋酸溶液中由醋酸電離出的c（H⁺）約是由水電離出的c（H⁺）的

 

倍．

Answer 1

考點：水的電離,pH的簡單計算,離子濃度大小的比較

專題：

分析：（1）先計算出0.1 mol?L^-1的NaOH中c（H⁺），再根據(jù)pH=-lg[H⁺]計算出溶液的pH；
（2）碳酸鈉溶液中CO₃^2-部分水解生成碳酸氫根和氫氧根離子，其水解方程式為：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-；pH=13的碳酸鈉溶液中氫離子是由水電離產(chǎn)生的，水電離產(chǎn)生的c（H⁺）等于溶液中水電離出c（OH ^-），故水電離出c（OH ^-）=c（H⁺）=10^-3mol/L；
（3）由圖可知，稀釋相同倍數(shù)時HCl的pH變化大，則酸性HCl＞HX；
（4）①根據(jù)酸的電離常數(shù)進(jìn)行分析判斷，電離常數(shù)越大，對應(yīng)鹽的水解程度越小，溶液的pH越��；
②0.5mol/L 的醋酸電離出的c（H⁺）為

1.8×10-5

×0.5mol/L，利用Kw來計算水電離產(chǎn)生的氫離子濃度，然后比較即可．

解答： 解：（1）純水中的[H⁺]=[OH^-]，pH=6，[H⁺]=[OH^-]=1×10^-6mol?L^-1，K_W=1×10^-6×1×10^-6=1×10^-12，0.1mol?L^-1的NaOH溶液中氫氧根離子濃度為0.1mol/L，c（H⁺）=1×10^-11mol?L^-1，pH=-lg[H⁺]=11，故答案為：11；　
（2）碳酸鈉溶液中CO₃^2-部分水解生成碳酸氫根和氫氧根離子，其水解方程式為：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-，pH=13的碳酸鈉溶液中氫離子是由水電離產(chǎn)生的，水電離產(chǎn)生的c（H⁺）等于溶液中水電離出c（OH ^-），故水電離出c（OH ^-）=c（H⁺）=10^-3mol/L，故答案為：CO₃^2-+H₂O=HCO₃^-+OH^-； 10^-3；
（3）由圖可知，稀釋相同倍數(shù)時HCl的pH變化大，則酸性HCl＞HX，故HX為弱酸，故答案為：弱酸； 稀釋相同倍數(shù)，一元酸HX的pH變化量比HCl的小，說明HX存在電離平衡，故HX為弱酸；
（4）①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，電離常數(shù)：醋酸＞HCN＞碳酸氫根離子，所以等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液水解程度為：Na₂CO₃＞NaCN＞CH₃COONa，故溶液的pH為：Na₂CO₃＞NaCN＞CH₃COONa；故答案為：Na₂CO₃＞NaCN＞CH₃COONa；
②0.5mol/L 的醋酸電離出的c（H⁺）為

1.8×10-5

×0.5mol/L，水電離產(chǎn)生的氫離子濃度為

10-14

1.8×10-5

mol/L，則由HAC電離出的c（H⁺）約為水電離出的c（H⁺）的9×10⁸故答案為：9×10⁸．

點評：本題考查鹽類水解的應(yīng)用，溶液酸堿性和pH的計算判斷，溶液中離子濃度的大小比較，綜合性較強(qiáng)，要注意碳酸是二元弱酸分步電離，第二步電離比HCN小．