Question

【題目】電離平衡常數(shù)（用Ka表示)的大小可以判斷電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。25℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示。根據(jù)該表，回答下列問題：

化學(xué)式	HF	CH3COOH	H2SO3	H2CO3	H2S
電離平衡 常數(shù)（Ka）	7.2×10-4	1.8×10-5	K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7	K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11	K1＝9.1×10－8 K2＝1.1×10－12

（1）同濃度的F－、CO32-、CH3COO-、HS-結(jié)合H＋的能力最強(qiáng)的為__________

（2）溶液中不可能大量共存的離子組是__________

a．HS-、SO32- b．HF、CH3COO- c．HS-、HCO3- d. HSO3-、HCO3-

（3）Na2CO3溶液通入過量H2S的離子方程式是：___________。

（4）已知pH= -lgc（H+），體積為10 mL pH＝2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000 mL，稀釋過程中pH變化如圖所示，則HX的電離平衡常數(shù)______醋酸的電離平衡常數(shù)(填“>”、“<”或“＝”)。 任意寫一種方法證明醋酸是弱電解質(zhì)________________。

（5）向 0.l molL-1 HF 溶液中滴加 NaOH 溶液至c(HF) : c(F-) =5 : 36，此時(shí)溶液pH = _____。

Answer 1

【答案】CO32- b H2S+CO32- =HCO3-+HS- 大于 測(cè)定0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH，若pH>7，說明醋酸是弱酸，即醋酸是弱電解質(zhì)或測(cè)定0.1mol/L的CH3COOH溶液的pH，若pH>1，說明醋酸是弱酸，即醋酸是弱電解質(zhì)。（其它合理的方法均可） 4

【解析】

(1)電離平衡常數(shù)越小表明酸越弱，該酸越難電離出H+，逆向思考得知：電離常數(shù)越小，其酸根結(jié)合H+能力越強(qiáng)，據(jù)此分析。

(2)只有不發(fā)生任何反應(yīng)的離子之間才能大量共存，結(jié)合強(qiáng)酸制弱酸原理分析。

(3)根據(jù)電離常數(shù)可知酸性強(qiáng)弱關(guān)系H2CO3>H2S>HCO3->HS-，根據(jù)“弱酸能制更弱酸”寫出反應(yīng)的離子方程式。

(4)弱酸溶液中存在電離平衡，稀釋使電離平衡向電離方向移動(dòng)，當(dāng)pH相同且稀釋相同倍數(shù)時(shí)，酸越弱pH變化程度越小。根據(jù)醋酸在水溶液中存在電離平衡CH3COOHCH3COO-+H+選擇合適的方法證明醋酸是弱電解質(zhì)。由此解答。

(5)根據(jù)電離平衡常數(shù)計(jì)算出溶液中H+濃度，再根據(jù)pH=-lgc(H+)計(jì)算溶液的pH。

(1)電離平衡常數(shù)越小表明酸越弱，該酸越難電離出H+，逆向思考得知，電離常數(shù)越小，其酸根結(jié)合H+能力越強(qiáng)。由表格數(shù)據(jù)知，相關(guān)酸的電離常數(shù)大小關(guān)系為：HF>CH3COOH>H2S>HCO3-，所以結(jié)合H+的能力最強(qiáng)的為CO32-。

(2)因電離常數(shù)相對(duì)大小HS-<HSO3-，且弱酸不能制取較強(qiáng)酸，HS-與SO32-不發(fā)生反應(yīng)，故在溶液中HS-和SO32-可大量共存，a項(xiàng)錯(cuò)誤；b.根據(jù)電離常數(shù)大小HF>CH3COOH，且強(qiáng)酸能制取弱酸，可推知反應(yīng)HF+CH3COO-=CH3COOH+F-可發(fā)生，所以在溶液中HF和CH3COO-不能大量共存，b項(xiàng)正確；c. 因電離常數(shù)大小關(guān)系H2S>HCO3->HS-，且弱酸不能制取較強(qiáng)酸，它們之間不發(fā)生反應(yīng)，所以在溶液HS-和HCO3-可以大量共存，c項(xiàng)錯(cuò)誤；d.根據(jù)電離常數(shù)大小關(guān)系H2SO3>H2CO3>HSO3-，HSO3-和HCO3-之間不發(fā)生反應(yīng)，所以在溶液HSO3-和HCO3-可以大量共存，d項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選b。

(3)根據(jù)電離常數(shù)大小關(guān)系H2CO3>H2S>HCO3->HS-，可知酸性強(qiáng)弱H2CO3>H2S>HCO3->HS-，根據(jù)較強(qiáng)酸制較弱酸原理得離子方程式為H2S+CO32-=HCO3-+HS-。

(4)弱酸溶液中存在電離平衡，加水稀釋使電離平衡向電離方向移動(dòng)，因此，當(dāng)pH相同且稀釋相同倍數(shù)時(shí)酸越弱，pH變化程度越小。由圖像可知，pH均為2的CH3COOH和HX，均稀釋100倍后，CH3COOH的pH變化小于HX，表明HX的酸性比醋酸強(qiáng)，所以HX的電離平衡常數(shù)大于醋酸的電離平衡常數(shù)。測(cè)定0.1mol/L的CH3COONa溶液的pH，若pH>7，說明醋酸是弱酸，即醋酸是弱電解質(zhì)。

(5) HFH++F-，Ka(HF)==7.2×10-4，則c(H+)===10-4mol/L，此時(shí)溶液的pH=-lgc(H+)=-lg10-4=4。