Question

12．已知多元弱酸在水溶液中的電離是分步進行的，且第一步電離的程度遠大于第二步電離的程度，第二步電離的程度遠大于第三步電離的程度…今有HA、H₂B、H₃C三種弱酸，根據“較強酸+較弱酸鹽→較強酸鹽+較弱酸”的反應規律，它們之間能發生下列反應：①HA+HC^2-（少量）═A^-+H₂C^-；②H₂B（少量）+2A^-═B^2-+2HA；③H₂B（少量）+H₂C^-═HB^-+H₃C．回答下列問題：
（1）相同條件下，HA、H₂B、H₃C三種酸中酸性最強的是H₂B．
（2）A^-、B^2-、C^3-、HB^-、H₂C^-、HC^2-六種離子中最易結合質子的是C^3-，最難結合質子的是HB^-．
（3）下列離子方程式中正確的是BC．
A．H₃C+3A^-═3HA+C^3-
B．HB^-+A^-═HA+B^2-
C．H₃C+B^2-═HB^-+H₂C^-
（4）完成下列反應的離子方程式：
H₃C+OH^-（過量）→H₃C+3OH^-=3H₂O+C^3-；
HA（過量）+C^3-→2HA+C^3-=2A^-+H₂C^-．

Answer 1

分析 首先，根據題目中的信息，判斷酸性順序：第一步電離程度遠大于第二步電離程度，第二步電離程度遠大于第三步電離程度，得到
H₂B＞HB^-、H₃C＞H₂C^-＞HC^2-，它們之間能發生下列反應，得到
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^- 即HA＞H₂C^-，同時，即使HA過量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，說明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-即H₂B＞HA，同時，由于H₂B很少，并生成B^2-，即說明H₂B將2個H₊都給了A^-，即HB^-也能將H+給A^-，
即說明H₂B＞HB^-＞HA；
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即說明HB^-不能將H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-
綜合，得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-
然后根據酸性強弱順序進行判斷．

解答 解：（1）根據題目中的信息，判斷酸性順序：第一步電離程度遠大于第二步電離程度，第二步電離程度遠大于第三步電離程度，得到
H₂B＞HB^-H₃C＞H₂C^-＞HC^2-它們之間能發生下列反應，
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-，即HA＞H₂C^-，同時，即使HA過量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，說明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-，即H₂B＞HA，同時，由于H₂B很少，并生成B^2-，即說明H₂B將2個H₊都給了A^-，即HB^-也能將H+給A^-，
即說明H₂B＞HB^-＞HA，
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C，
即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即說明HB^-不能將H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-，
綜合信息得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，所以最強的酸為H₂B，
故答案為：H₂B；
（2）由以上酸性強弱順序知：物質的酸性越強，其對應酸根離子結合質子的能力越弱，反之越強，所以最易結合質子的是C^3-，最難結合質子的是HB^-．
故答案為：C^3-；HB^-；
（3）根據H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，以及強酸制弱酸的原則，故離子方程式為：A、H₃C+A^-=HA+H₂C^-；B、HB^-+A^-=HA+B^2-；C、H₃C+B^2-=HB^-+H₂C^-；
故答案為：BC；
（4）過量的氫氧根離子能夠將酸中的氫離子完全中和，所以其反應的離子方程式為：H₃C+3OH^-=3H₂O+C^3-，
根據H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，以及強酸制弱酸的原則，過量HA與C^3-反應的離子方程式為：2HA+C^3-=2A^-+H₂C^-，
故答案為：H₃C+3OH^-=3H₂O+C^3-；2HA+C^3-=2A^-+H₂C^-．

點評 本題綜合考查弱電解質的電離，題目難度中等，做題時注意把握“較強酸+較弱酸鹽→較強酸鹽+較弱酸”的反應規律，側重于考查學生的分析能力和對所學原理的應用能力．