Question

17．與化學(xué)平衡類似，電離平衡的平衡常數(shù)，叫做電離常數(shù)（用K表示）．下表是某溫度下幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù)：

酸	電離方程式	電離平衡常數(shù)K
CH3COOH	CH3COOH?CH3COO-+H+	1.76×10-5
HClO	CHl0?ClO-+H+	3.0×10-8
H2CO3	H2CO3?H++HCO3- HCO3-?H++CO32-	K1=4.4×10-7 K2=5.61×10-11
H3PO4	H3PO4?H++H2PO4- H2PO4-?H++HPO42- HPO42-?H++HPO43-	K1=7.1×10-3 K2=6.3×10-8 K3=4.2×10-13

回答下列問題：
（1）若把CH₃COOH、HClO、H₂CO₃、HCO₃^-、H₃PO₄、H₂PO₄^-、HPO₄^2-都看作是酸，則它們酸性最強(qiáng)的是H₃PO₄（填化學(xué)式，下同），最弱的是HPO₄^2-．
（2）向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳，發(fā)生的離子方程式為CO₂+ClO^-+H₂O═HClO+HCO₃^-，1.2mol•L^-1的NaClO溶液pH=10.8（已知：lg2=0.3）．
（3）求出該溫度下，0.10mol•L^-1的CH₃COOH溶液中的c（H⁺）=1.4×10^-3mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）同一溫度下，酸的電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng)，根據(jù)酸的電離常數(shù)確定酸性強(qiáng)弱；
（2）碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，應(yīng)用強(qiáng)制弱書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；NaClO溶液水解呈堿性，反應(yīng)的離子方程式為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，依據(jù)次氯酸根離子水解平衡常數(shù)和離子積常數(shù)、次氯酸電離平衡常數(shù)計(jì)算，Kh=$\frac{c（O{H}^{-}）c（HClO）}{c（Cl{O}^{-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（HClO）}{c（Cl{O}^{-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{Ka}$；
（3）依據(jù)常數(shù)溶液中電離平衡常數(shù)計(jì)算氫離子濃度；

解答 解：（1）同一溫度下，酸的電離常數(shù)越大其酸性越強(qiáng)，根據(jù)酸的電離常數(shù)知，則它們酸性強(qiáng)弱順序是：H₃PO₄＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂PO₄^-＞HClO＞HCO₃^-＞HPO₄^2-，所以酸性最強(qiáng)的是H₃PO₄，最弱的是HPO₄^2-，故答案為：H₃PO₄； HPO₄^2-；
（2）因?yàn)樗嵝裕篐₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，碳酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，所以反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+ClO^-+H₂O═HClO+HCO₃^-；
1.2mol•L^-1的NaClO溶液中水解離子方程式為：ClO^-+H₂O?HClO+OH^-，Kh=$\frac{c（O{H}^{-}）c（HClO）}{c（Cl{O}^{-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（HClO）}{c（Cl{O}^{-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{Ka}$=$\frac{{c}^{2}（O{H}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$，c²（OH^-）=$\frac{Kw}{Ka}$×c（ClO^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{3.0×1{0}^{-8}}$×1.2mol/L，c（OH^-）=2×10^-3.5mol/L，c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{2×1{0}^{-3.5}}$=5×10^-11.5，pH=-lg5×10^-11.5=10.8，
 故答案為：10.8；
（3）該溫度下，0.10mol•L^-1的CH₃COOH溶液中存在電離平衡，CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，平衡常數(shù)K=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=1.76×10^-5，c²（H⁺）=0.10×1.76×10^-5 ，c（H⁺）≈1.4×10^-3 mol/L，
故答案為：1.4×10^-3；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)電離平衡、平衡常數(shù)計(jì)算、溶液PH計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．