Question

【題目】水是生命的源泉、工業的血液、城市的命脈。河水01是主要的飲用水源，污染物通過飲用水可宵接毒害人體，也可通過食物鏈和溉溉農田間接危及健康。請回答下列問題：

（1）純水在100℃時，pH=6，該溫度下1molL-1的NaOH溶液中，由水電離出的c(OH-)=___molL-1。

（2）25℃時，向水的電離平衡體系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___。

（3）體積均為100mLpH均為2的CH3COOH與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關系如圖所示，則相同溫度時，HX的電離平衡常數___(填“大于”或“小于”或“等丁”)CH3COOH的電離平衡常數，理由是___。

（4）電離平衡常數是衡量弱電解質電離程度強弱的物理量。已知：

①25℃時，有等濃度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液，三種溶液的pH由大到小的順序為____。

②向NaCN溶液中通人少量的C02，發生反應的化學方程式為___。

（5）25℃時，在CH3COOH與CH3COONa的混合溶液中，若測得pH = 6，則溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=___molL-1(填精確值）。

Answer 1

【答案】10-12mol·L-1。 CO32-＋H2OHCO3-＋OH-、HCO3-＋H2OH2CO3＋OH- 小于 稀釋相同倍數，一元酸HX的pH變化量比CH3COOH的小，故酸性較弱，電離平衡常數較小 pH(Na2CO3溶液)＞pH(NaCN溶液)＞pH(CH3COONa溶液) NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3 9.9×10-7

【解析】

(1)純水在100℃時，Kw＝10-12，1mol·L-1的NaOH溶液中由水電離出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)；

(2)碳酸鈉為強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，碳酸鈉的水解反應分步進行，以第一步為主；

(3)根據圖像可知，稀釋相同體積時，HX的pH變化量比醋酸的小；

(4)強堿弱酸鹽對應的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的電離平衡常數越小。

(5)25℃時，根據電荷守恒：c(CH3COO-)＋c(OH-)＝c(Na+)＋c(H+)計算。

(1)純水在100℃時，pH＝6，即c(H+)＝c(OH－)＝10-6mol·L-1，可知Kw＝10-12，1mol·L-1的NaOH溶液中由水電離出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)，即c水電離(OH-)＝c(H+)＝10-12mol·L-1。

(2)碳酸鈉為強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，碳酸鈉的水解反應分步進行，以第一步為主，則電離方程式為CO32-＋H2OHCO3-＋OH-、HCO3-＋H2OH2CO3＋OH-；

(3)根據圖像可知，稀釋相同體積時，HX的pH變化量比醋酸的小，則HX的酸性較弱，電離平衡常數較小；

(4)強堿弱酸鹽對應的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的電離平衡常數越小。

①25℃時，根據表中數據可知，酸性：CH3COOH＞HCN＞HCO3-，則溶液的pH由大到小的順序為Na2CO3溶液、NaCN溶液、CH3COONa溶液；

②K2小于K(HCN)，K1大于K(HCN)，因此向NaCN溶液中通入少量的CO2，產物應是NaHCO3，反應的方程式為NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3；

(5)25℃時，根據電荷守恒：c(CH3COO-)＋c(OH-)＝c(Na+)＋c(H+)，溶液的pH=6，則c(H+)=10-6mol/L，c(OH-)＝10-8mol/L，故c(CH3COO-)－c(Na+)＝c(H+)－c(OH-)＝10-6-10-8=9.9×10-7mol/L。