Question

6．結(jié)合下表回答下列問題（均為25℃時的數(shù)據(jù)）

酸	電離平衡常數(shù)（Ka）	酸	電離平衡常數(shù)（Ka）
CH3COOH	1.7×10-5	H3BO3	5.8×10-10
H2CO3	Ka1=4.2×10-7  Ka2=5.6×10-11	HNO2	7.1×10-4
		HCN	6.2×10-10

（1）上述五種酸中，酸性最強的是HNO₂ （填化學式）．HCO₃^-的電離平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）•c（{H}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$．
（2）已知硼酸（H₃BO₃）與足量NaOH溶液發(fā)生酸堿中和反應的離子方程式為：
H₃BO₃+OH^-=B（OH）₄^-，則硼酸為一元酸，硼酸的電離方程式為H₃BO₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺．
（3）常溫下，0.01mol•L^-1的HNO₂ 溶液加水稀釋的過程中，下列各項數(shù)據(jù)增大的是④⑤（填代號）．
①c（H⁺ ）            ②c（NO₂^- ）/c（H⁺）    ③Ka（HNO₂）
     ④c（H⁺ ）/c（HNO₂）    ⑤c（OH ^-）    ⑥$\frac{c（{NO}_{2}^{-}）}{c（H{NO}_{2}）•c{（OH}^{-}）}$
（4）如圖描述的是醋酸與HNO₂ 在水中的電離度與濃度關(guān)系，其中反應醋酸的是曲線乙 （填“甲”或“乙”，已知：電離度=已電離的溶質(zhì)分子數(shù)/原有溶質(zhì)分子總數(shù)）．
（5）根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可知，在溶液中能大量共存的微粒組是d （填代號）．
a．H₂CO₃、HCO₃^-、CH₃COO^-、CN^-    b．HCO₃^-、CH₃COOH、CN^-、CO₃^2-
c．HCN、HCO₃^-、CN^-、CO₃^2-d．HCN、HCO₃^-、CH₃COO^-、CN^-
（6）設(shè)計一個現(xiàn)象明顯、操作簡便的實驗方案證明HNO₂酸性強于碳酸（不用敘述儀器和具體操作）．

Answer 1

分析 （1）電離常數(shù)越大，酸的酸性越強；根據(jù)HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺結(jié)合電離常數(shù)的含義書寫；
（2）根據(jù)酸與堿反應時氫離子與氫氧根離子之間的關(guān)系判斷；
（3）0.01mol•L^-1的HNO₂溶液加水稀釋，促進HNO₂的電離，電離常數(shù)不變；
（4）酸的電離常數(shù)越大，相同濃度時電離程度越大；
（5）根據(jù)表中電離平衡常數(shù)可知，酸性大小為：HNO₂＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，
a．碳酸的酸性大于HCN，H₂CO₃與CN^-能反應生成HCN；
b．CH₃COOH的酸性大于碳酸，CH₃COOH與CO₃^2-、HCO₃^-能反應；
c．HCN的酸性大于HCO₃^-，HCN與碳酸根離子反應生成碳酸氫根離子；
d．四種粒子之間不發(fā)生反應，可以共存；
（6）HNO₂與碳酸鹽反應生成二氧化碳氣體，即可證明HNO₂酸性強于碳酸．

解答 解：（1）電離常數(shù)越大，酸的酸性越強，表中電離常數(shù)最大的是HNO₂；已知HCO₃^-?CO₃^2-+H⁺，則HCO₃^-的電離平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）•c（{H}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$；
故答案為：HNO₂；$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）•c（{H}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$；
（2）已知硼酸（H₃BO₃）與足量NaOH溶液發(fā)生酸堿中和反應的離子方程式為：H₃BO₃+OH^-=B（OH）₄^-，則H₃BO₃為一元酸，其電離方程式為：H₃BO₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺；
故答案為：一；H₃BO₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺；
（3）①加水稀釋，促進HNO₂的電離，由于溶液體積增大的程度大于氫離子物質(zhì)的量的增大程度，所以c（H⁺）減小，故錯誤；
②加水稀釋，促進HNO₂的電離，NO₂^- 的物質(zhì)的量增大，H⁺的物質(zhì)的量增大，但是水也電離出氫離子，所以 c（NO₂^- ）/c（H⁺） 減小，故錯誤；
③Ka（HNO₂）只與溫度有關(guān)，溫度不變，Ka（HNO₂）不變，故錯誤；
④加水稀釋，促進HNO₂的電離，H⁺的物質(zhì)的量增大，HNO₂的物質(zhì)的量減少，所以c（H⁺ ）/c（HNO₂）增大，故正確；
⑤加水稀釋，促進HNO₂的電離，由于溶液體積增大的程度大于氫離子物質(zhì)的量的增大程度，所以c（H⁺）減小，則c（OH ^-）增大，故正確；
⑥$\frac{c（{NO}_{2}^{-}）}{c（H{NO}_{2}）•c{（OH}^{-}）}$=$\frac{Ka}{Kw}$，由于Ka、Kw只與溫度有關(guān)，所以$\frac{c（{NO}_{2}^{-}）}{c（H{NO}_{2}）•c{（OH}^{-}）}$不變，故錯誤；
故答案為：④⑤；
（4）酸的電離常數(shù)越大，相同濃度時電離程度越大，所以HNO₂的電離常數(shù)大，則相同濃度時HNO₂的電離度大，即甲為HNO₂，乙為醋酸；
故答案為：乙；
（5）根據(jù)表中電離平衡常數(shù)可知，酸性大小為：HNO₂＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，
a．碳酸的酸性大于HCN，H₂CO₃與CN^-能反應生成HCN，所以H₂CO₃與CN^-不能共存，故a錯誤；
b．CH₃COOH的酸性大于碳酸，CH₃COOH與CO₃^2-、HCO₃^-能反應，所以CH₃COOH與CO₃^2-、HCO₃^-不能大量共存，故b錯誤；
c．HCN的酸性大于HCO₃^-，HCN與碳酸根離子反應生成碳酸氫根離子，所以不能大量共存，故c錯誤；
d．四種粒子之間不發(fā)生反應，可以共存，故d正確；
故答案為：d；
（6）酸性強的酸與酸性弱的酸的鹽反應可以生成酸性弱的酸，用HNO₂溶液與碳酸氫鈉（或其它碳酸鹽）反應，有無色氣體產(chǎn)生，從而證明HNO₂酸性強于碳酸；
答：用HNO₂溶液與碳酸氫鈉（或其它碳酸鹽）反應，有無色氣體產(chǎn)生，從而證明HNO₂酸性強于碳酸．

點評 本題考查了弱電解質(zhì)的電離、電離常數(shù)的應用、粒子共存的判斷等，題目難度中等，根據(jù)表中數(shù)據(jù)正確判斷酸性強弱為解答關(guān)鍵，注意明確酸性強弱與電離平衡常數(shù)的關(guān)系，試題側(cè)重考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎(chǔ)知識的能力．