Question

7．劇毒物氰化鈉（NaCN）固體遇水或酸生成劇毒易燃的HCN氣體，同時HCN又能與水互溶，造成水污染．已知部分弱酸的電離平衡常數如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
電離平衡常數 （ 25℃）	Ka=1.77×10-4	Ka=5.0×10-10	Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11

下列選項錯誤的是（　�。�

• A． 向NaCN溶液中通入少量的CO₂發生的離子反應為：2CN^-+H₂O+CO₂═2HCN+CO₃^2-
• B． 處理含CN^-廢水時，如用NaOH溶液調節pH至9，此時c（CN^-）＜c（HCN）
• C． 中和等體積、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的物質的量前者小于后者
• D． 等體積、等物質的量濃度的HCOONa和NaCN溶液中所含離子總數前者大于后者

Answer 1

分析 A．酸的電離平衡常數越大，酸的酸性越強，根據電離平衡常數知，酸性HCOOH＞H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，結合強酸制取弱酸判斷；
B．HCN為弱酸，NaCN溶液水解溶液顯顯堿性；HCN的Ka=6.17×10^-10，根據其水解方程式CN^-+H₂O?HCN+OH^-，得水解平衡常數Kh=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a}}$計算；
C．等pH的HCOOH和HCN，c（HCOOH）＜c（HCN），中和等pH、等體積的醋酸和HCN溶液，消耗的n（NaOH）與酸的物質的量成正比；
D．根據電荷守恒，c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），c（CN^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），即離子總數是n（Na⁺ ）+n（H⁺）的2倍，而NaCN的水解程度大，即NaCN溶液中的c（OH^-）大，c（H⁺）小，c（Na⁺）相同．

解答 解：A．酸的電離平衡常數越大，酸的酸性越強，根據電離平衡常數知，酸性HCOOH＞H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，結合強酸制取弱酸知，該反應方程式為CN^-+H₂O+CO₂═HCN+HCO₃^-，故A錯誤；
B．HCN為弱酸，NaCN溶液水解溶液顯顯堿性；HCN的Ka=6.17×10^-10，根據其水解方程式CN^-+H₂O?HCN+OH^-，得水解平衡常數Kh=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{5.0×1{0}^{-10}}$=2×10^-5=$\frac{c（O{H}^{-}）．c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-5}×c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$，所以c（CN^-）＜c（HCN），故C正確；
C．等pH的HCOOH和HCN，c（HCOOH）＜c（HCN），等體積等pH的醋酸和HCN，HCN的物質的量多，中和等pH、等體積的醋酸和HCN溶液，消耗的n（NaOH）與酸的物質的量成正比，所以HCN消耗的NaOH多，故C正確；
D．根據電荷守恒，c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），c（CN^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），即離子總數是n（Na⁺ ）+n（H⁺）的2倍，而NaCN的水解程度大，即NaCN溶液中的c（OH^-）大，c（H⁺）小，c（Na⁺）相同，所以甲酸鈉中離子總數多，故D正確；
故選A．

點評 本題考查弱電解質的電離，為高頻考點，側重考查學生分析判斷計算能力，明確酸的電離平衡常數與酸性強弱關系是解本題關鍵，注意BD中公式及電荷的靈活變換，易錯選項是BD．