Question

1．水是生命的源泉、工業的血液、城市的命脈．請回答下列問題：
（1）純水在25℃時，pH=7，該溫度下1mol•L^-1的NaOH溶液中，由水電離出的
c（OH^-）=10^-14mol•L^-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，其水解方程式為C${O}_{3}^{2-}$+H₂O?HC${O}_{3}^{-}$+OH^-、HC${O}_{3}^{-}$+H₂OH₂CO₃+OH^-，由水電離出的c（OH^-）=0.001mol•L^-1．
（3）體積均為100mL、pH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右圖所示，則HX的電離常數小于（填“大于”“小于”或“等于”）CH₃COOH的電離常數．理由是稀釋相同倍數，一元酸HX的pH變化量比CH₃COOH的小，故酸性較弱，電離常數較�。�
（4）電離常數是衡量弱電解質電離程度強弱的物理量．已知：

化學式	電離常數（25℃）
HCN	K=4.9×10-10
CH3COOH	K=1.8×10-5
H2CO3	K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11

25℃時，有等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液和CH₃COONa溶液，三溶液的pH由大到小的順序為Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液．

Answer 1

分析 （1）NaOH是一元強堿，1mol/L的NaOH溶液中c（OH^-）=1mol/L，據純水在25℃時，pH=7可知，K_W=10^-14求算由水電離出來的c（OH^-）；
（2）碳酸鈉溶液中因碳酸根離子水解導致溶液顯堿性，鹽溶液中鹽的水解促進水的電離；
（3）據圖分析，加水稀釋的過程中，HX的pH變化比較慢，說明HX的酸性比醋酸弱；
（4））根據酸的電離常數進行分析判斷，電離常數越大，對應鹽的水解程度越小，溶液的pH越小．

解答 解：（1）1mol/L的NaOH溶液中c（OH^-）=1mol/L，K_W=10^-14可知由水電離出來的c（OH^-）=10^-14mol/L，故答案為：10^-14；
（2）碳酸鈉溶液中因碳酸根離子水解導致溶液顯堿性，碳酸根水解的離子方程式為C${O}_{3}^{2-}$+H₂O?HC${O}_{3}^{-}$+OH^-、HC${O}_{3}^{-}$+H₂OH₂CO₃+OH^-，其pH=11，則c（OH^-）=0.001mol/L，全部由水電離產生，故答案為：C${O}_{3}^{2-}$+H₂O?HC${O}_{3}^{-}$+OH^-、HC${O}_{3}^{-}$+H₂OH₂CO₃+OH^-；0.001；
（3）據圖分析，加水稀釋的過程中，HX的pH變化比較慢，說明HX的酸性比醋酸弱，HX的電離平衡常數比醋酸小，
故答案為：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，電離常數較小；
（4）根據圖表數據分析，電離常數：醋酸＞HCN＞碳酸氫根離子，所以等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液水解程度為：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液，故溶液的pH為：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液；故答案為：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液．

點評 本題考查弱電解質的電離，根據平衡常數確定酸性強弱，從而確定水解程度，注意加水稀釋時從各微粒的物質的量變化分析，難度中等．