Question

14．已知：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺達(dá)到電離平衡時，電離平衡常數(shù)可以表示為K_a=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-達(dá)到水解平衡時，水解平衡常數(shù)可以表示為K_b=$\frac{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$（式中各微粒濃度均為平衡時濃度）． 
（1）對于任意弱電解質(zhì)來講，其電離平衡常數(shù)K_a、對應(yīng)離子的水解常數(shù)K_b以及水的離子積常數(shù)K_W的關(guān)系是c（H⁺）．c（OH^-）=K_w；由此可以推斷，弱電解質(zhì)的電離程度越小，其對應(yīng)離子的水解程度越大．  
（2）若測得25℃時CH₃COOH的電離平衡常數(shù)K_a=1.8×10^-5，則該溫度下0.18 mol•L^-1的CH₃COONa溶液的pH=9．

Answer 1

分析 （1）以醋酸為例，K_a=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，K_b=$\frac{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$，K_a．K_b=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$.$\frac{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=c（H⁺）．c（OH^-）=K_w，根據(jù)公式知，弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)與其水解平衡常數(shù)成反比；
（2）若測得25℃時CH₃COOH的電離平衡常數(shù)K_a=1.8×10^-5，則其水解平衡常數(shù)K_b=$\frac{1{0}^{-14}}{1.8×1{0}^{-5}}$=$\frac{5}{9}$×10^-9，
水解過程中生成的c（OH^-）=c（CH₃COOH）=$\sqrt{{K}_．c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\sqrt{\frac{5}{9}×1{0}^{-9}×0.18}$mol/L=10^-5 mol/L，則溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$mol/L=10^-9mol/L，據(jù)此計算溶液pH．

解答 解：（1）以醋酸為例，K_a=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，K_b=$\frac{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$，K_a．K_b=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$.$\frac{c（C{H}_{3}COOH）•c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=c（H⁺）．c（OH^-）=K_w，根據(jù)公式知，弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)與其水解平衡常數(shù)成反比，所以弱電解質(zhì)的電離程度越小，其對應(yīng)的離子的水解程度越大，
故答案為：c（H⁺）．c（OH^-）=K_w；越大；
（2）若測得25℃時CH₃COOH的電離平衡常數(shù)K_a=1.8×10^-5，則其水解平衡常數(shù)K_b=$\frac{1{0}^{-14}}{1.8×1{0}^{-5}}$=$\frac{5}{9}$×10^-9，
水解過程中生成的c（OH^-）=c（CH₃COOH）=$\sqrt{{K}_．c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\sqrt{\frac{5}{9}×1{0}^{-9}×0.18}$mol/L=10^-5 mol/L，則溶液中c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$mol/L=10^-9mol/L，則該溶液pH=9，
故答案為：9．

點評 本題考查弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解與離子積常數(shù)關(guān)系，為高頻考點，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力，難點是（2）題計算，注意：醋酸鈉中醋酸根離子水解程度很小，所以溶液中醋酸根離子濃度約等于醋酸鈉濃度，為易錯點．