问题 填空题

水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。要保护好河流,河水是主要的饮用水源,污染物通过饮用水可直接毒害人体,也可通过食物链和灌溉农田间接危及健康。

请回答下列问题:

(1)纯水在100 ℃时,pH=6,该温度下1 mol·L1的NaOH溶液中,由水电离出的

c(OH)=________ mol·L1

(2)25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解方程式为__________,由水电离出的c(OH)=__________ mol·L1

(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如上图所示,则HX的电离平衡常数________(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。理由是__________________________________。

(4)电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:

化学式电离常数(25 ℃)
HCNK=4.9×1010
CH3COOHK=1.8×105
H2CO3K1=4.3×107、K2=5.6×1011
 

①25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为____________________________。

②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为__________________

(5)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO)-c(Na)=________ mol·L1(填精确值),c(CH3COO)/c(CH3COOH)=________。

答案

(1)1012 (2)CO32+H2OHCO3+OH、HCO3+H2OH2CO3+OH 103 (3)小于 稀释相同倍数,一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小,故酸性较弱,电离平衡常数较小 (4)①pH(Na2CO3溶液)>pH(NaCN溶液)>pH(CH3COONa溶液) ②NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3 (5)9.9×107 18

(1)纯水在100 ℃时,pH=6,即c(H)=c(OH)=106,可知Kw=1012,1 mol·L1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH)取决于溶液中的c(H),即c水电离(OH)=c(H)=1012 mol·L1。(2)碳酸钠的水解反应分步进行,以第一步为主,强碱弱酸盐溶液呈碱性,由水电离出的c(OH)或c(H)取决于溶液中的c(OH),为103 mol·L1。(3)HX的pH变化量比醋酸的小,酸性较弱,电离平衡常数较小。(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱,其水解程度就越大,pH越大,弱酸的电离平衡常数越小。其中Na2CO3对应的是K2=5.6×1011,H2CO3的K1大于K(HCN),K2小于K(HCN),因此向NaCN溶液中通入少量的CO2,产物应是NaHCO3。(5)溶液中存在电荷守恒:c(CH3COO)+c(OH)=c(Na)+c(H),因此c(CH3COO)-c(Na)=c(H)-c(OH)=9.9×107 (mol·L1)。通过电离平衡常数的表达式可知c(CH3COO)/c(CH3COOH)=K(CH3COOH)/c(H)=18。

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