Question

15．乙酸、氰酸、碳酸等都是重要的碳的化合物．己知如下信息：
①25℃時有關(guān)弱酸的電離常數(shù)如表：

弱酸的化學式	CH3COOH	HCN	H2CO3
電離常數(shù)	Ka=l.8×l0-5	Ka=4.9×10-10	Kal=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11

②K_sp（CaCO₃）=2.8×10^-9．
請回答下列問題：
（1）用pH試紙檢測NaCN溶液的酸堿性時，pH試紙變?yōu)樗{色．用離子方程式解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因：CN^-+H₂O?HCN+OH^-．
（2）25℃時，測得CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液的pH=6，則$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\frac{1}{18}$．
（3）在任一濃度的NaHCO₃溶液中．c（OH^-）-c（H⁺）=（填“＞”、“=”或“＜”）c（H₂CO₃）-c（CO₃^2-）．
（4）體積均為100mL pH=2的CH₃COOH溶液與HCN溶液，加水稀釋過程中溶液的pH變化與溶液體積的關(guān)系如圖所示，則表示CH₃COOH溶液的pH變化趨勢的曲線是I（填“I”或“Ⅱ”）．
（5）在容器中使氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液等體積混合，己知碳酸鈉溶液的濃度為2×l0^-4mol/L，則生成沉淀所需氯化鈣溶液的最小濃度為5.6×l0^-5mol/L．

Answer 1

分析 （1）NaCN是強堿弱酸鹽，溶液水解呈堿性；
（2）25℃時，測得CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液的pH=6，在分式$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$的分子和分母同乘以氫離子的濃度，得$\frac{c（{H}^{+}）}{{K}_{a}}$；
（3）在任一濃度的NaHCO₃溶液中，存在質(zhì)子守恒：c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃），由此分析解答；
（4）CH₃COOH的電離常數(shù)K_a=l.8×l0^-5mol•L-¹，HCN的電離常數(shù)K_a=4.9×10^-10，兩者都是弱酸說明醋酸酸性大于氰酸，酸越弱對應(yīng)鹽的水解程度越大，溶液堿性越大；
（5）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=1×10^-4mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）•c（Ca²⁺）計算沉淀時混合溶液中c（Ca²⁺），原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍．

解答 解：（l）NaCN是強堿弱酸鹽，溶液水解呈堿性，水解的方程式為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-，故答案為：CN^-+H₂O?HCN+OH^-；
（2）25℃時，測得CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液的pH=6，在分式$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$的分子和分母同乘以氫離子的濃度，得$\frac{c（{H}^{+}）}{{K}_{a}}$=$\frac{1{0}^{-6}}{l.8×l{0}^{-5}}$=$\frac{1}{18}$，故答案為：$\frac{1}{18}$；
（3）在任一濃度的NaHCO₃溶液中，存在質(zhì)子守恒：c（OH^-）+c（CO₃^2-）=c（H⁺）+c（H₂CO₃），所以 c（OH^-）-c（H⁺）=c（H₂CO₃）-c（CO₃^2-），故答案為：=；
（4）CH₃COOH的電離常數(shù)K_a=l.8×l0^-5mol•L-¹，HCN的電離常數(shù)K_a=4.9×10^-10，兩者都是弱酸說明醋酸酸性大于氰酸，稀釋相同倍數(shù)，稀釋相同倍數(shù)，酸性弱的溶液PH變化小，則HCN溶液PH變化小，I為醋酸變化曲線，故答案為：I；
（5）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=$\frac{1}{2}$×2×10^-4mol/L=1×10^-4mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）•c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=$\frac{2.8×1{0}^{-9}}{1×1{0}^{-4}}$mol/L=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的2倍，故原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為2×2.8×10^-5mol/L=5.6×10^-5mol/L．
故答案為：5.6×l0^-5mol/L．

點評 本題考查鹽的水解、電離常數(shù)的應(yīng)用、質(zhì)子守恒的應(yīng)用和溶度積的有關(guān)計算，側(cè)重考查學生的分析、計算能力，難度中等，注意溶度積計算時容易忽略混合后溶液的濃度發(fā)生變化．