Question

20．（1）溶液中，c（H⁺）=10^-x mol•L^-1，c（OH^-）=10^-y mol•L^-1，x與y的關系如圖1所示．
①若從A點到B點，可采取的措施為升高溫度．
②T₂℃時，將pH=0的NaHSO₄溶液逐滴滴加到pH=2 的醋酸溶液中，則水電離出的c（OH^-）將減小（填“增大”、“減小”、“不變”）．
③已知：T₁℃時，醋酸的電離常數為 1.8×10^-5，則 T₁℃時，在 0.5mol•L^-1的醋酸溶液中由醋酸電離出的 c（H⁺）約是水電離出的 c（H⁺）的倍9×10⁸．
④T₂℃時，將某溶液（此溶液滿足 lg[$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$]=10）滴入含 Na⁺、HS^-、SO₄^2-、K⁺的溶液中，發生反應的離子方程式為HS^-+OH^-=S^2-+H₂O．
（2）體積均為1mL pH=2的一元酸HA和HB，加水稀釋過程中pH與溶液體積關系如圖2所示：
①m的取值為2＜m≤4．
②a點酸的濃度＜b點酸的濃度（填“＞”、“＜”、“=”）．
③若 m＜4，常溫下a點到c點的過程中，下列表達式的數據變大的是BC．
A．c（A^-）       B．n（H⁺）•n（OH^-）      C．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{A}^{-}）}$       D．$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$
（3）已知：25℃時，HCN、H₂CO₃ 的電離平衡常數分別為K=4.9×10^-10，K₁=4.3×10^-7、K₂=5.6×10^-11，向NaCN溶液中通入少量CO₂，所發生反應的離子方程式為：CN^-+H₂O+CO₂=HCN+HCO₃^-．

Answer 1

分析 （1）①A點時K_w=10^-14，B點時K_w=10^-12，從A點到B點K_w增大；
②將pH=0的NaHSO₄溶液逐滴滴加到pH=2 的醋酸溶液中，溶液中氫離子濃度增大，根據K_w=c（H⁺）×c（OH^-）判斷；
③已知：T₁℃時，醋酸的電離常數為 1.8×10^-5，根據Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$計算c（H⁺），再根據K_w=c（H⁺）×c（OH^-）計算；
④T₂℃時，K_w=10^-12，將某溶液（此溶液滿足 lg[$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$]=10），則c（H⁺）=10^-11mol/L，溶液顯堿性；
（2）①體積均為1mL pH=2的一元酸HA和HB，加水稀釋100倍，pH變化為2或小于2；
②稀釋相同的倍數HB的pH變化小，則HB的酸性弱；
③若 m＜4，則HA為弱酸，加水稀釋促進電離，n（A^-）增大，但是c（A^-）減小，據此分析；
（3）弱酸的電離平衡常數越大，其酸性越強，酸性強弱順序是H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，結合強酸能和弱酸鹽反應制取弱酸分析解答．

解答 解：（1）①A點時K_w=10^-14，B點時K_w=10^-12，從A點到B點K_w增大，所以可采取的措施為升高溫度；
故答案為：升高溫度；
②將pH=0的NaHSO₄溶液逐滴滴加到pH=2 的醋酸溶液中，溶液中氫離子濃度增大，由K_w=c（H⁺）×c（OH^-）可知，c（OH^-）減小，溶液中氫氧根離子由水電離，所以水電離出的c（OH^-）將減小；
故答案為：減小；
③已知：T₁℃時，醋酸的電離常數為 1.8×10^-5，由Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$可知，c（H⁺）=$\sqrt{0.5×1.8×1{0}^{-5}}$=3×10^-3mol/L，由K_w=c（H⁺）×c（OH^-）=10^-14可知，水電離出的 c（H⁺）=$\frac{1}{3}$×10^-11mol/L，則由醋酸電離出的 c（H⁺）約是水電離出的 c（H⁺）的倍9×10⁸；
故答案為：9×10⁸；
④T₂℃時，K_w=10^-12，將某溶液（此溶液滿足 lg[$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$]=10），則c（H⁺）=10^-11mol/L，溶液顯堿性，所以溶液中HS^-不能大量共存，發生的離子方程式為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
故答案為：HS^-+OH^-=S^2-+H₂O；
（2）①體積均為1mL pH=2的一元酸HA和HB，加水稀釋100倍，若HA為強酸，則pH變化為2，若HA為弱酸，則pH變化小于2，所以m的取值范圍為：2＜m≤4；
故答案為：2＜m≤4；
②稀釋相同的倍數HB的pH變化小，則HB的酸性弱，所以a點酸的濃度＜b點酸的濃度；
故答案為：＜；
③若 m＜4，則HA為弱酸，加水稀釋促進電離，
A．加水稀釋促進電離，n（A^-）增大，但是c（A^-）減小，故A錯誤；
B．c（H⁺）×c（OH^-）不變，由于體積增大，所以n（H⁺）•n（OH^-）增大，故B正確；
C．加水稀釋促進電離，n（A^-）增大，n（H⁺）增大，由于c（H⁺）減小，所以水電離的n（H⁺）也增大，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{A}^{-}）}$ 增大，故C正確；
D．$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1}{{K}_{h}}$，由于水解常數Kh不變，所以$\frac{c（{A}^{-}）}{c（HA）•c（O{H}^{-}）}$不變，故D錯誤．
故答案為：BC；
（3）依據強酸制取弱酸的原理，NaCN溶液中通入少量的CO₂離子方程式為：CN^-+H₂O+CO₂=HCN+HCO₃^-，
故答案為：CN^-+H₂O+CO₂=HCN+HCO₃^-．

點評 本題考查了酸堿混合時的定性判斷和pH的有關計算、弱電解質的電離，明確Ka與酸性的關系、弱酸的電離度與濃度的關系及圖象分析為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度中等．