Question

6．已知：

酸	H2C2O4	HF	H2CO3	H3BO3
電離平衡常數(shù)Ka	Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5	未知	Ka1=4.2×10-7 Ka2=5.6×10-11	5.8×10-10

（1）為了證明HF 是弱酸，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
①甲同學(xué)取一定體積的HF溶液，滴入2 滴紫色石蕊試液，顯紅色，再加入NaF 固體觀察到的現(xiàn)象是紅色變淺，則證明HF 為弱酸．
②乙同學(xué)取10ml未知濃度的HF 溶液，測(cè)其pH 為a，然后用蒸餾水稀釋至1000mL．再測(cè)其pH 為b，若要認(rèn)定HF 為弱酸，則a、b 應(yīng)滿足的關(guān)系是b＜a+2（用含a 的代數(shù)式表示）．
③丙同學(xué)用pH 試紙測(cè)得室溫下0.10mol•L^-1的HF 溶液的pH為2，則認(rèn)定HF為弱酸，由丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得室溫下HF 的電離平衡常數(shù)約為1.0×10^-3．
（2）①己知H₃BO₃ 與NaOH 溶液反應(yīng)的離子方程式為H₃BO₃+OH^-1=B（OH）₄^-，寫出硼酸的電離方程式H₃BO₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺．
②向等濃度的H₂C₂O₄與H₃BO₃混合溶液中逐滴加入NaoH 溶液，則與0H^-作用的粒子（包括分子和離子）依次為H₂C₂O₄，HC₂O₄^-，H₃BO₃．
（3）向NaHC₂O₄ 溶液中加入少量的Na₂CO₃溶液，反應(yīng)的離子方程式2HC₂O₄^-十CO₃^2-=2C₂O₄^2-+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）①HF在溶液中電離出氫離子和氟離子，證明HF存在電離平衡即可；
②弱酸加水稀釋會(huì)存進(jìn)弱酸的電離，稀釋10ⁿ倍，pH變化小于n個(gè)單位；
③根據(jù)Ka=$\frac{c（{F}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（HF）}$計(jì)算；
（2）①由信息可知為一元酸，H₃BO₃電離除生成B（OH）₄^-外還生成H⁺；
②根據(jù)酸電離出氫離子的難易程度判斷；
（3）草酸的第二電離常數(shù)大于碳酸的第一電離常數(shù)，所以NaHC₂O₄ 溶液中加入少量的Na₂CO₃溶液，會(huì)生成二氧化碳．

解答 解：（1）①HF在溶液中電離出氫離子和氟離子，溶液顯酸性，滴入2 滴紫色石蕊試液，顯紅色，再加入NaF 固體，HF的電離平衡向逆方向移動(dòng)，氫離子濃度減小，溶液的紅色變淺，證明HF存在電離平衡，即HF為弱酸；
故答案為：紅色變淺；
②乙同學(xué)取10ml未知濃度的HF 溶液，測(cè)其pH 為a，然后用蒸餾水稀釋至1000mL，體積增大10²倍，弱酸加水稀釋會(huì)存進(jìn)弱酸的電離，稀釋10²倍，pH變化小于2個(gè)單位，所以稀釋后pH=b＜a+2；
故答案為：a+2；
③用pH 試紙測(cè)得室溫下0.10mol•L^-1的HF 溶液的pH為2，則c（H⁺）=0.01mol/L，則Ka=$\frac{c（{F}^{-}）×c（{H}^{+}）}{c（HF）}$=$\frac{0.01×0.01}{0.1-0.01}$≈1.0×10^-3；
故答案為：1.0×10^-3；
（2）①由信息可知為一元酸，H₃BO₃電離除生成B（OH）₄^-外還生成H⁺，其方程式為：H₃BO₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺，
故答案為：H₃BO₃+H₂O?B（OH）₄^-+H⁺；
②由表中數(shù)據(jù)可知，H₂C₂O₄的第一電離和第二步電離程度都大于H₃BO₃，所以NaOH先與H₂C₂O₄、HC₂O₄^-反應(yīng)，然后與H₃BO₃反應(yīng)；
故答案為：H₂C₂O₄、HC₂O₄^-、H₃BO₃；
（3）草酸的第二電離常數(shù)大于碳酸的第一電離常數(shù)，所以NaHC₂O₄ 溶液中加入少量的Na₂CO₃溶液，會(huì)生成二氧化碳，其化學(xué)方程式為：2HC₂O₄^-十CO₃^2-=2C₂O₄^2-+H₂O+CO₂↑；
故答案為：2HC₂O₄^-十CO₃^2-=2C₂O₄^2-+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離、電離常數(shù)的應(yīng)用和計(jì)算、電離方程式等，題目難度中等，注意把握電離常數(shù)與酸的酸性強(qiáng)弱的關(guān)系，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．