Question

9．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究鹵族元素的性質(zhì)具有重要意義．
（1）下列關(guān)于氯水的敘述正確的是aef（填寫符號）．
a．氯水中存在兩種電離平衡
b．向氯水中通入SO₂，其漂白性增強(qiáng)
c．向氯水中通入氯氣，c（H⁺）/c（ClO^-）減小
d．加水稀釋氯水，溶液中的所有離子濃度均減小
e．加水稀釋氯水，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動
f．向氯水中加入少量固體NaOH，可能有c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）
（2）常溫下，已知25℃時(shí)有關(guān)弱酸的電離平衡離數(shù)：

弱酸化學(xué)式	HClO	H2CO3
電離平衡常數(shù)	4.7×10-8	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11

寫出84消毒液露置在空氣中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-2HClO $\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2H⁺+2Cl^-+O₂↑．
（3）電解飽和食鹽水可得到溶質(zhì)為M的堿溶液，常溫下將濃度為c₁的M溶液與0.1mol•L^-1的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH=7，則c₁≤ 0.1mol•L^-1（填“≥”、“≤”或“=”），溶液中離子濃度的大小關(guān)系為c（Na⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）．若將上述“0.1mol•L^-1的一元酸HA”改為“pH=1的一元酸HA”，所得溶液的pH仍為7，則c₁≥0.1mol•L^-1．
（4）牙釉質(zhì)對牙齒起著保護(hù)作用，其主要成分為羥基磷灰石（Ca₅（PO₄）₃OH），研究證實(shí)氟磷灰石（Ca₅（PO₄）₃F）比它更能抵抗酸的侵蝕，故含氟牙膏已使全世界千百萬人較少齲齒，請寫出羥基磷灰石的溶度積常數(shù)表達(dá)式K_sp=c⁵（Ca²⁺）c³（PO₄^3-）c（OH^-），氟離子與之反應(yīng)轉(zhuǎn)化的離子方程式為Ca₅（PO₄）₃OH+F^-═Ca₅（PO₄）₃F+OH^-．

Answer 1

分析 （1）氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種電離平衡；向氯水中通入SO₂，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱；當(dāng)氯水飽和時(shí)再通氯氣，c（H⁺）/c（ClO^-）不變，若氯水不飽和再通氯氣酸性增強(qiáng)會抑制次氯酸的電離，故比值增大；加水稀釋氯水，溶液中的OH^-濃度增大；加水稀釋氯水，酸性減弱，對水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動；向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時(shí)，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-）；
（2）由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉；
（3）電解NaCl的飽和水溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉，若將濃度為c₁ mol•L^-1 的NaOH溶液與0.1mol?L^-1 的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH=7，HA可能為強(qiáng)酸，也可能為弱酸，若將上述“0.1mol•L^-1的一元酸HA”改為“pH=1的一元酸HA”，所得溶液的pH仍為7，若為強(qiáng)酸c=0.1mol/L，若為弱酸c≥0.1mol/L，
（4）Ca₅（PO₄）₃OH存在的沉淀溶解平衡為：Ca₅（PO₄）₃OH?5Ca²⁺+3PO₄^3-+OH^-，溶度積常數(shù)Ksp等于其電離出離子濃度冪次方乘積，由題意可知，反應(yīng)離子方程式為：Ca₅（PO₄）₃OH+F^-=Ca₅（PO₄）₃F+OH^-．

解答 解：（1）a．氯水中存在次氯酸的電離和水的電離兩種電離平衡，故a正確；
b．向氯水中通入SO₂，二者反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，其漂白性減弱，故b錯(cuò)誤；
c．當(dāng)氯水飽和時(shí)再通氯氣，c（H⁺）/c（ClO^-）不變，若氯水不飽和再通氯氣酸性增強(qiáng)會抑制次氯酸的電離，故比值增大，故c錯(cuò)誤；
d．加水稀釋氯水，溶液中的OH^-濃度增大，故d錯(cuò)誤；
e．加水稀釋氯水，酸性減弱，對水的電離抑制作用減弱，故水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，故e正確；
f．向氯水中加入少量固體NaOH，當(dāng)溶液呈中性時(shí)，根據(jù)電荷守恒可推導(dǎo)出：c（Na⁺）=c（Cl^-）+c（ClO^-），故f正確；
故答案為：aef；
（2）由于次氯酸的酸性介于碳酸的兩級電離常數(shù)之間，因此84消毒液露置在空氣中與二氧化碳反應(yīng)只能生成碳酸氫鈉，
離子方程式為：ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-，生成的HClO不穩(wěn)定，見光分解：2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2H⁺+2Cl^-+O₂↑，
故答案為：ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-；2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2H⁺+2Cl^-+O₂↑；
（3）電解NaCl的飽和水溶液生成氫氣、氯氣、氫氧化鈉，該反應(yīng)的離子方程式：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
若將濃度為c₁ mol•L^-1 的NaOH溶液與0.1mol?L^-1 的一元酸HA等體積混合，所得溶液pH=7，HA可能為強(qiáng)酸，也可能為弱酸，故c₁≤0.1，溶液中c（OH^-）=c（H⁺），由電荷守恒可知c（Na⁺）=c（A^-），溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺），若將上述“0.1mol•L^-1的一元酸HA”改為“pH=1的一元酸HA”，所得溶液的pH仍為7，若為強(qiáng)酸c=0.1mol/L，若為弱酸c≥0.1mol/L，
故答案為：≤；c（Na⁺）=c（A^-）＞c（OH^-）=c（H⁺）；≥；
（4）Ca₅（PO₄）₃OH存在的沉淀溶解平衡為：Ca₅（PO₄）₃OH?5Ca²⁺+3PO₄^3-+OH^-，溶度積常數(shù)Ksp=c⁵（Ca²⁺）c³（PO₄^3-）c（OH^-），由題意可知，反應(yīng)離子方程式為：Ca₅（PO₄）₃OH+F^-=Ca₅（PO₄）₃F+OH^-，
故答案為：c⁵（Ca²⁺）c³（PO₄^3-）c（OH^-）；Ca₅（PO₄）₃OH+F^-═Ca₅（PO₄）₃F+OH^-．

點(diǎn)評 本題考查了弱電解質(zhì)電離平衡、電解原理應(yīng)用、溶度積常數(shù)的表達(dá)式、氯氣性質(zhì)等知識點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．