Question

9．部分弱酸的電離平衡常數如下表：

弱酸	HCOOH	HClO	H2CO3	H2SO3
電離平衡常數（25℃）	Ka=1.77×10-4	Ka=4.0 ×10-8	Ka1=4.3×10-7 Ka2=4.7×10-11	Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7

（1）在溫度相同時，各弱酸的K_a值與酸性的相對強弱的關系為K_a值越大，酸性越強．
（2）室溫下①0.1mol•L^-1 HCOONa，②0.1mol•L^-1 NaClO，③0.1mol•L^-1 Na₂CO₃，④0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液的pH由大到小的關系為③②④①．
（3）濃度均為0.1mol•L^-1的Na₂SO₃和Na₂CO₃的混合溶液中，SO^2-₃、CO₃^2-、HSO₃^-、HCO₃^-濃度從大到小的順序為SO₃^2-＞CO₃^2-＞HSO₃^-＞HCO₃^-．
（4）下列離子方程式正確的是bd（填字母）．
a．2ClO^-+H₂O+CO₂═2HClO+CO₃^2-  b．2HCOOH+CO₃^2-═2HCOO^-+H₂O+CO₂↑
c．H₂SO₃+2HCOO^-═2HCOOH+SO₃^2- d．Cl₂+H₂O+2CO₃^2-═2HCO${\;}^{{\;}^{-}}$₃+Cl^-+ClO^-
（5）常溫下，pH=3的HCOOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，溶液中離子濃度由大到小的順序為c（HCOO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）相同條件下，弱酸的電離平衡常數越大，則弱酸的電離程度越大，其酸性越強；
（2）酸性越弱對應形成的鹽的水解能力越強，堿性越強；
（3）酸的電離常數越大，酸性越強，其鹽的水解程度越小；水解程度越大，溶液中酸根離子濃度越小；
（4）根據強酸制取弱酸判斷，H₂SO₃＞HCOOH＞HSO₃^-＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-；
（5）甲酸為弱電解質，pH=3的甲酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合，甲酸過量，溶液呈酸性，據此回答．

解答 解：（1）相同條件下，弱酸的電離平衡常數越大，則弱酸的電離程度越大，其酸性越強，即K_a值越大，酸性越強，故答案為：K_a值越大，酸性越強；
（2）圖表中比較得到酸性強弱H₂SO₃＞HCOOH＞HSO₃^-＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，對應鹽水解程度HSO₃^-＜HCOO^-＜SO₃^2-＜HCO₃^-＜ClO^-＜CO₃^2-，室溫下①0.1mol•L^-1 HCOONa，②0.1mol•L^-1 NaClO，③0.1mol•L^-1 Na₂CO₃，④0.1mol•L^-1 NaHCO₃溶液的pH由大到小的關系為：③②④①，
故答案為：③②④①；
（3）水解程度越大，溶液中酸根離子濃度越小，水解程度：CO₃^2-＞SO₃^2-，則溶液中離子濃度：SO₃^2-＞CO₃^2-＞HSO₃^-＞HCO₃^-；
故答案為：SO₃^2-＞CO₃^2-＞HSO₃^-＞HCO₃^-；
（4）根據強酸制取弱酸知，H₂SO₃＞HCOOH＞HSO₃^-＞H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-，
a．次氯酸的酸性大于碳酸氫根離子而小于碳酸，所以次氯酸根離子和碳酸反應生成次氯酸和碳酸氫根離子，故a錯誤；
b．甲酸酸性大于碳酸，所以2HCOOH+CO₃^2-→2HCOO^-+H₂O+CO₂↑能發生，故b正確；
c．甲酸的酸性大于亞硫酸氫根離子而小于亞硫酸，所以亞硫酸和甲酸根離子反應生成甲酸和亞硫酸氫根離子，故c錯誤；
d．次氯酸的酸性大于碳酸氫根離子而小于鹽酸，如果碳酸鈉過量，發生的反應為Cl₂+H₂O+2CO₃^2-→2HCO₃^-+Cl^-+ClO^-能發生，故d正確；
故答案為：bd；
（5）甲酸為弱電解質，pH=3的甲酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合，甲酸過量，溶液呈酸性，則c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在：c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），則c（Na⁺）＜c（HCOO^-），離子濃度順序是：c（HCOO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
故答案為：c（HCOO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點評 本題考查了鹽類水解、弱電解質的電離等知識點，根據弱電解質電離特點、鹽類水解特點來分析解答即可，注意把握電離常數與酸性強弱的關系，題目難度中等．