Question

下表是幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、難溶電解質(zhì)的溶度積Ksp（25℃）．

電解質(zhì)	平衡方程式	平衡常數(shù)K	Ksp
CH3COOH	CH3COOH?CH3COO-+H+	1.76×10-5
H2CO3	H2CO3?H++HCO3- HCO3-?H++CO32-	K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11
C6H5OH	C6H5OH?C6H5O-+H+	1.1×10-10
H3PO4	H3PO4?H++H2PO4- H2PO4-?H++HPO42- HPO42-?H++PO43-	K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13
H3BO3		5.7×10-10
NH3?H2O	NH3?H2O?NH4++OH-	1.76×10-5
H2O		Kw=1.0×10-14
Mg（OH）2	Mg（OH）2?Mg2++2OH-		5.6×10-12

回答下列問題：
I．（1）由上表分析，若①CH₃COOH ②HCO₃^- ③C₆H₅OH ④H₂PO₄^-均可看作酸，則它們酸性由強到弱的順序為

 

（須填編號）；
（2）寫出C₆H₅OH與Na₃PO₄反應(yīng)的離子方程式：

 

；
（3）25℃時，將等體積等濃度的醋酸和氨水混合，混合液中：c（CH₃COO^-）

 

c（NH₄⁺）；（填“＞”、“=”或“＜”）
（4）25℃時，向10mL 0.01mol/L苯酚溶液中滴加VmL 0.01mol/L氨水，混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是

 

；
A．若混合液pH＞7，則V≥10
B．若混合液pH＜7，則c（NH₄⁺）＞c（C₆H₅O^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C．V=10時，混合液中水的電離程度大于10mL 0.01mol/L苯酚溶液中水的電離程度
D．V=5時，2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH）
（5）如圖1所示，有T₁、T₂兩種溫度下兩條BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲線，回答下列問題：
①T₁

 

T₂（填＞、=、＜）；
②討論T₁溫度時BaSO₄的沉淀溶解平衡曲線，下列說法正確的是

 

．
A．加入Na₂SO₄可使溶液由a點變?yōu)閎點
B．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）任意一點時，均有BaSO₄沉淀生成
C．蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍�線上a、b之間的某一點（不含a、b）
D．升溫可使溶液由b點變?yōu)閐點
II．平衡常數(shù)的計算：
（1）用0.1000mol?L^-1NaOH溶液滴定20.00mL某未知濃度的醋酸溶液，滴定曲線圖2．其中①點所示溶液中c（CH₃COO^-）=2c（CH₃COOH）、③點所示溶液中存在：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=c（Na⁺）則CH₃COOH的電離平衡常數(shù)Ka=

 

．
（2）水解反應(yīng)是典型的可逆反應(yīng)．水解反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)稱為水解常數(shù)（用Kh表示），類比化學(xué)平衡常數(shù)的定義，請寫出Na₂CO₃第一步水解反應(yīng)的水解常數(shù)的表達式：Kh=

 

．
（3）MgCl₂溶液和氨水混合后存在下列化學(xué)平衡：Mg²⁺（aq）+2NH₃?H₂O（aq）?2NH₄+（aq）+Mg（OH）₂（s）試列出該反應(yīng)平衡常數(shù)K與Kb（NH₃?H₂O）、Ksp[Mg（OH）₂]的關(guān)系式并計算：

 

．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的應(yīng)用,難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題,鹽類的水解專題

分析：Ⅰ、（1）①酸的電離平衡常數(shù)越大，該酸的酸性越強；
（2）電離平衡常數(shù)：C₆H₅OH＞H₃PO_{4 （K3）}，所以C₆H₅OH與Na₃PO₄反應(yīng)生成苯酚鈉和Na₂HPO₄；
（3）等體積等濃度的醋酸和氨水混合，二者恰好反應(yīng)生成醋酸銨，醋酸根離子和銨根離子水解程度相等，根據(jù)水解程度確定溶液的酸堿性；
（4）一水合氨的電離程度大于苯酚，則苯酚銨溶液呈堿性，根據(jù)溶液pH結(jié)合電荷守恒解答；
（5）①難溶物的溶解平衡是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進溶解，K_sp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）；
②A、加人Na₂SO₄后平衡逆向移動，但仍在線上移動；
B、在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）任意一點時，均為BaSO₄過飽和溶液；
C、蒸發(fā)溶劑，增大溶液中溶質(zhì)的濃度，溫度不變，溶度積常數(shù)不變；
D．升溫增大溶質(zhì)的溶解，溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大；
Ⅱ、（1）根據(jù)③中物料守恒計算醋酸濃度，再根據(jù)pH=pKa-lgc（CH₃COO^-）/lgc（CH₃COOH）計算電離平衡常數(shù)；
（2）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

=

c(H+)．c(OH-)

c(CO32-)．c(H+) c(HCO3-)

=

Kw

Ka

；
（3）K=

c2(NH4+)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)

=

c2(NH4+)．c2(OH-)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)．c(OH-)

=

Kb2

Ksp

．

解答： 解：Ⅰ．（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，酸的電離平衡常數(shù)大小順序是①④③②，酸的電離平衡常數(shù)越大，其溶液酸性越強，所以這幾種溶液的酸性強弱順序是①④③②，故答案為：①④③②；
（2）電離平衡常數(shù)：C₆H₅OH＞H₃PO_{4 （K3）}，所以C₆H₅OH與Na₃PO₄反應(yīng)生成苯酚鈉和Na₂HPO₄，離子反應(yīng)方程式為：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-，
故答案為：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-；
（3）等體積等濃度的醋酸和氨水混合，二者恰好反應(yīng)生成醋酸銨，醋酸根離子和銨根離子水解程度相等，所以醋酸銨溶液呈中性，根據(jù)電荷守恒得c（CH₃COO^-）=c（NH₄⁺），故答案為：=；
A．苯酚的電離平衡常數(shù)小于一水合氨，所以苯酚銨溶液呈堿性，若混合液pH＞7，則V≥10也可能小于10，故A錯誤；
B．若混合液pH＜7，則苯酚過量，溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)電荷守恒得c（NH₄⁺）＜c（C₆H₅O^-），故B錯誤；
C．酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，V=10時二者恰好反應(yīng)生成苯酚銨，混合液中水的電離程度大于10ml 0.01mol?L^-1苯酚溶液中水的電離程度，故C正確；
D．V=5時，根據(jù)物料守恒得2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH），故D正確；
故選CD；
（5）①難溶物的溶解平衡是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進溶解，則溶度積常數(shù)越大，根據(jù)圖象知T₁的溶度積常數(shù)小于T₂，所以T₁＜T₂，故答案為：＜；
②A．硫酸鈉抑制硫酸鋇電離，硫酸根離子濃度增大，導(dǎo)致溶液中鋇離子濃度減小，所以可以使溶液由a點變?yōu)閎點，故A正確；
B．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）為過飽和溶液，所以有晶體析出，故B正確；
C．蒸發(fā)溶劑，增大溶液中溶質(zhì)的濃度，溫度不變，溶度積常數(shù)不變，所以蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍�線上a、b之間的某一點（不含a、b），故C正確；
D．升溫增大溶質(zhì)的溶解，溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大，故D錯誤；
故選ABC；
Ⅱ、（1）根據(jù)③中物料守恒得醋酸濃度=

0.02012L×0.1L/mol

0.020L

=0.106mol/L，①為緩沖溶液，pH=pKa-lgc（CH₃COO^-）/lgc（CH₃COOH），5=pKa-lg2，10^-5=

Ka

2

，Ka=2×10^-5，故答案為：2×10^-5；
（2）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

=

c(H+)．c(OH-)

c(CO32-)．c(H+) c(HCO3-)

=

Kw

Ka

，故答案為：

Kw

Ka

；
（3）K=

c2(NH4+)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)

=

c2(NH4+)．c2(OH-)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)．c(OH-)

=

Kb2

Ksp

=

(1.76×10-5)2

5.6×10-12

=55.3，
故答案為：K=

Kb2

Ksp

=

(1.76×10-5)2

5.6×10-12

=55.3．

點評：本題考查了弱電解質(zhì)的電離、酸堿混合溶液定性判斷、難溶物的溶解平衡等知識點，這些知識點都是學(xué)習(xí)難點、考試熱點，根據(jù)弱電解質(zhì)的電離平衡特點、酸堿混合溶液酸堿性、溶度積常數(shù)等知識點來分析解答，難點是II（2）（3）題，靈活運用微粒間關(guān)系找出這幾個常數(shù)之間的關(guān)系式，同時考查學(xué)生靈活運用知識能力，題目難度較大．