Question

2．請回答下列問題：
（1）純水在T℃時(shí)，pH=6，該溫度下1mol•L^-1的NaOH溶液中，由水電離出的c（OH^-）=10^-12 mol•L^-1．
（2）某一元弱酸溶液（A）與二元強(qiáng)酸（B）的pH相等．若將兩溶液稀釋相同的倍數(shù)后，pH（A）＜pH（B） （填“＞”、“=”或“＜”）．現(xiàn)用上述稀釋溶液中和等濃度等體積的NaOH溶液，則需稀釋溶液的體積V（A）＜V（B）（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）已知：二元酸H₂R 的電離方程式是：H₂R=H⁺+HR^-，HR^-?R^2-+H⁺，若0.1mol•L^-1NaHR溶液的c（H⁺）=a mol•L^-1，則0.1mol•L^-1H₂R溶液中c（H⁺）＜ （0.1+a） mol•L^-1（填“＜”、“＞”或“=”），理由是H₂R中第一步電離出的H⁺對HR^-的電離產(chǎn)生了抑制作用．
（4）電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的物理量．已知：

化學(xué)式	電離常數(shù)（25℃）
HCN	K=4.9×10-10
CH3COOH	K=1.8×10-5
H2CO3	K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11

①25℃時(shí)，有等濃度的HCN溶液、H₂CO₃溶液和CH₃COOH溶液，三溶液的pH由大到小的順序?yàn)镠₂CO₃＞HCN＞CH₃COOH（用化學(xué)式表示）．
②向NaCN溶液中通入少量的CO₂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃．

Answer 1

分析 （1）純水在T℃時(shí)，pH=6，說明此時(shí)水的離子積常數(shù)為10^-12，該溫度下1mol•L^-1的NaOH溶液中，氫離子由水電離產(chǎn)生，所以c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{1}$mol/L，而水電離出的c（OH^-）=c（H⁺）=10^-12mol•L^-1；
（2）加水稀釋弱酸時(shí)，會促進(jìn)弱酸的電離；依據(jù)中和反應(yīng)中消耗的氫離子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量解答；
（3）0.1mol•L^-1H₂A溶液，H₂A=H⁺+HA^-，電離出H⁺為0.1mol/L，而0.1mol•L^-1NaHR溶液的c（H⁺）=a mol•L^-1，則由HA^-?H⁺+A^2-可知，電離出0.1mol/LH⁺，對第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離；
（4）①根據(jù)酸的電離常數(shù)進(jìn)行分析判斷，電離常數(shù)越大，pH越小；
②向NaCN溶液中通入少量CO₂，由于酸性：H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，故反應(yīng)生成HCN和碳酸氫鈉，不能生成二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃．

解答 解：（1）純水在T℃時(shí)，pH=6，說明此時(shí)水的離子積常數(shù)為10^-12，該溫度下1mol•L^-1的NaOH溶液中，氫離子由水電離產(chǎn)生，所以c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{1}$mol/L，而水電離出的c（OH^-）=c（H⁺）=10^-12mol•L^-1，故答案為：10^-12； 
（2）某一元弱酸溶液（A）與二元強(qiáng)酸（B）的pH相等，則弱酸有大部分為電離，加水稀釋時(shí)，能夠促進(jìn)更多的弱酸電離，所以加水稀釋后，氫離子濃度大于二元強(qiáng)酸中氫離子濃度，所以pH_A＜pH_B，
上述稀釋溶液中弱酸的氫離子的物質(zhì)的量濃度大于強(qiáng)酸，所以等體積含有的氫離子的物質(zhì)的量多，中和等濃度等體積的NaOH溶液，用的體積少，
故答案為：＜，＜；  
（3）0.1mol•L^-1H₂A溶液，H₂A=H⁺+HA^-，電離出H⁺為0.1mol/L，而0.1mol•L^-1NaHR溶液的c（H⁺）=a mol•L^-1，則由HA^-?H⁺+A^2-可知，電離出0.1mol/LH⁺，對第一步電離生成的H⁺抑制了HA^-的電離，所以0.1mol•L^-1H₂R溶液中c（H⁺）＜（0.1+a） mol•L^-1，故答案為：＜；H₂R中第一步電離出的H⁺對HR^-的電離產(chǎn)生了抑制作用；
（4）①根據(jù)酸的電離常數(shù)進(jìn)行分析判斷，電離常數(shù)越大，pH越小，根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，電離常數(shù)：醋酸＞HCN＞碳酸氫根離子，所以三溶液的pH由大到小的順序?yàn)镠₂CO₃＞HCN＞CH₃COOH，故答案為：H₂CO₃＞HCN＞CH₃COOH；
②向NaCN溶液中通入少量CO₂，由于酸性：H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，故反應(yīng)生成HCN和碳酸氫鈉，不能生成二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃，
故答案為：NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃．

點(diǎn)評 本題考查鹽類水解的應(yīng)用，溶液中離子濃度的大小比較，綜合性較強(qiáng)．要注意碳酸是二元弱酸分步電離，第二部電離比HCN�。�