【題目】已知醋酸是日常生活中極為常見(jiàn)的酸,在一定條件下,CH3COOH溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO+H+ K=1.75×10-5。

(1)計(jì)算0.01mol/LCH3COOH溶液的pH=_________。(已知lg1.75=0.24)

(2)25℃,將0.1mol/LCH3COOH溶液和0.1mol/LNaOH溶液等體積混合后溶液的pH=10,則該混合溶液中由水電離出的c(OH-)=___________mol/L,寫(xiě)出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(不能做近似計(jì)算),c(Na)-c(CH3COO)=______________mol/L。

(3)下列方法中,可以使0.10 mol·L1 CH3COOH的電離程度增大的是___________

a.加入少量0.10 mol·L1的稀鹽酸 b.加熱CH3COOH溶液

c.加水稀釋至0.010 mol·L1 d.加入少量冰醋酸

e.加入少量鎂粉 f.加入少量0.10 mol·L1NaOH溶液

(4)SOCl2是一種液態(tài)化合物,向盛有10mL水的錐形瓶中,小心滴加8~10SOCl2,可觀察到劇烈反應(yīng),液面上有霧形成,產(chǎn)生可以使品紅溶液褪色的氣體,往溶液中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀析出,請(qǐng)寫(xiě)出SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________,蒸干AlCl3溶液不能得到無(wú)水AlCl3,用SOCl2AlCl3·6H2O混合加熱可以得到無(wú)水AlCl3,試解釋原因______________________

(5)常溫下,反應(yīng)NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=__________。(已知常溫下,NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb = 2×105,H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1 = 4×107,Ka2 = 4×1011)

【答案】 3.38 10-10 10-4-10-10 bcef SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ SOCl2AlCl3·6H2O中的結(jié)晶水作用生成無(wú)水AlCl3SO2HCl ,SO2HCl抑制AlCl3水解 1.25×103 0.00125

【解析】試題分析:本題考查電離平衡常數(shù)和水解平衡常數(shù)的計(jì)算,外界條件對(duì)弱電解質(zhì)電離平衡的影響,鹽類水解的應(yīng)用。

(1)根據(jù)CH3COOH的電離方程式,溶液中c(H+c(CH3COO-),c(CH3COOH)=0.01mol/L-c(CH3COO-0.01mol/L,K=c2(H+)/0.01=1.75×10-5,c(H+)=(mol/L),pH=-lgc(H+)=-lg=3.38。

(2)0.1mol/LCH3COOH溶液和0.1mol/LNaOH溶液等體積混合恰好完全反應(yīng),所得溶液為CH3COONa溶液,溶液的pH=10,溶液中c(H+)=110-10mol/L,c(OH-)=110-4mol/L,由于CH3COO-的水解促進(jìn)了水的電離,該混合溶液中由水電離出的c(OH-)等于溶液中的c(OH-),110-4mol/L。溶液中的電荷守恒為c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),c(Na)-c(CH3COO)=c(OH-)-c(H+)=(10-4-10-10)mol/L。

(3)a項(xiàng)加入少量0.10 mol·L1的稀鹽酸,電離平衡逆向移動(dòng),CH3COOH電離程度減小;b項(xiàng),加熱CH3COOH溶液,升高溫度電離平衡正向移動(dòng),CH3COOH電離程度增大;c項(xiàng),加水稀釋促進(jìn)CH3COOH的電離,CH3COOH的電離程度增大;d項(xiàng)加入少量冰醋酸,雖然電離平衡正向移動(dòng),但CH3COOH的電離程度減小;e項(xiàng),加入少量鎂粉,MgH+反應(yīng),電離平衡正向移動(dòng),CH3COOH的電離程度增大;f項(xiàng),加入少量0.10 mol·L1NaOH溶液,OH-H+反應(yīng),電離平衡正向移動(dòng),CH3COOH的電離程度增大;使CH3COOH電離程度增大的是bcef。

(4)SOCl2與水作用產(chǎn)生可以使品紅溶液褪色的氣體,說(shuō)明生成SO2,往溶液中滴加AgNO3溶液,有白色沉淀析出,說(shuō)明反應(yīng)后的溶液中有Cl-,SOCl2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑。蒸干AlCl3溶液不能得到無(wú)水AlCl3,用SOCl2AlCl3·6H2O混合加熱可以得到無(wú)水AlCl3,這是因?yàn)?/span>SOCl2AlCl3·6H2O中的結(jié)晶水作用生成無(wú)水AlCl3SO2HCl ,SO2HCl抑制AlCl3水解。

(5)K=[c(NH3·H2O)·c(H2CO3)]/[c(NH4+)·c(HCO3-)]= [c(NH3·H2O)·c(H2CO3)·c(H+)·c(OH-)]/[c(NH4+)·c(HCO3-·c(H+)·c(OH-)]=Kw/(KbKa1)==1.2510-3。

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