Question

13．食醋（主要成分CH₃COOH ）、纯碱（Na₂CO₃ ）和小苏打（NaHCO₃ ）均为家庭厨房中常用的物质．已知：

弱酸	CH3COOH	H2CO3	HNO2
电离常数（25℃）	K=1.8×10-5	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11	K=5.0×10-4

请回答下列问题：
（1）定温度下，向0.1mol•L^-1 CH₃COOH 溶液中加入少量CH₃COONa 晶体时，下列说法正确的是ad（填代号）．
a．溶液的pH增大                  b．CH₃COOH的电离程度增大
c．溶液的导电能力减弱            d．溶液中c（OH^- ）．c（H⁺ ）不变
（2）25℃时，0.10mol•L^-1Na₂CO₃ 溶液的pH=11，则溶液中由水电离出的c（OH^-）：10^-3 mol•L^-1．
（3）常温下，将20mL 0.10mol•L^-1CH₃COOH溶液和20mL 0.10mol•L^-1HNO₂ 溶液分别与20mL 0.10mol•L^-1NaHCO₃ 溶液混合（混合后溶液体积变化忽略不计）．
①反应开始时，v（CH₃COOH）＜v（HNO₂）（填“＞”、“＜”或“：”），原因是K（HNO₂）＞K（CH₃COOH），说明HNO₂ 的酸性强，等物质的量浓度的HNO₂ 溶液和CH₃COOH溶液相 比较，HNO₂ 溶液的c（H⁺）大，与NaHCO₃ 溶液的反应速率较快．
②充分反应后．两溶液中c（CH₃COO^-）＜c（NO₂^-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）25°C时，向CH₃COOH溶液中加入一定量的NaHCO₃，所得混合液的pH=6，则混合液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=18．

Answer 1

分析 （1）CH₃COOH溶液加水稀释，平衡向正反应方向移动，电离程度减小，溶液的pH增大，导电能力减弱，溶液中c（H⁺）减小；CH₃COOH溶液加入少量CH₃COONa晶体时平衡向逆反应方向移动，电离程度减小，溶液的PH增大，导电能力增强，水的离子积不变；
（2）Na₂CO₃ 溶液中的氢离子和氢氧根离子都是由水电离出来的；
（3）据其电离平衡常数可知，HNO₂的酸性比醋酸强，醋酸的酸性比碳酸强，相同物质的量浓度的醋酸和HNO₂相比，HNO₂溶液中氢离子浓度大；
②相同物质的量浓度的醋酸根离子和NO₂^-相比，醋酸根离子水解程度大，据此分析；
（4）据醋酸的电离平衡常数K=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=1.8×10^-5和pH=6求算．

解答 解：（1）a．CH₃COOH溶液加水稀释，平衡向正反应方向移动，溶液的PH增加，CH₃COOH溶液加入少量CH₃COONa晶体时平衡向逆反应方向移动，溶液的pH增大，故a正确；
b．CH₃COOH溶液加水稀释，平衡向正反应方向移动，电离程度增大，加入少量CH₃COONa晶体时平衡向逆反应方向移动，电离程度减小，故b错误；
c．CH₃COOH溶液加水稀释，离子浓度减小，溶液的导电能力减弱，加入少量CH₃COONa晶体时，离子浓度增大，溶液的导电能力增强，故c错误；
d．加水稀释，促进醋酸电离，但溶液中氢离子浓度减小，加入少量CH₃COONa晶体时平衡向逆反应方向移动，电离程度减小，氢离子浓度减小，温度不变，水的离子积常数不变，故d正确；
故答案为：ad；
（2）25℃时，0.10mol•L^-1Na₂CO₃ 溶液的pH=11，则c（H⁺）=10^-11mol/L，据Kw可知，c（OH^-）=10^-3mol/L，故答案为：10^-3；
（3）据其电离平衡常数可知，HNO₂的酸性比醋酸强，醋酸的酸性比碳酸强，相同物质的量浓度的醋酸和HNO₂相比，HNO₂溶液中氢离子浓度大，所以与碳酸氢钠溶液反应速率快，
故答案为：＜；K（HNO₂）＞K（CH₃COOH），说明HNO₂ 的酸性强，等物质的量浓度的HNO₂ 溶液和CH₃COOH溶液相 比较，HNO₂ 溶液的c（H⁺）大，与NaHCO₃ 溶液的反应速率较快；
②常温下，将20mL 0.10mol•L^-1CH₃COOH溶液和20mL 0.10mol•L^-1HNO₂ 溶液分别与20mL 0.10mol•L^-1NaHCO₃ 溶液混合，充分反应后得到相同物质的量浓度的醋酸钠和亚硝酸钠溶液，相同物质的量浓度的醋酸根离子和NO₂^-相比，醋酸根离子水解程度大，所以醋酸根离子浓度小，故答案为：＜；
（4）醋酸的电离平衡常数K=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=1.8×10^-5，pH=6，则c（H⁺）=10^-6mol/L，所以$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-5}}{10-6}$=18，
故答案为：18．

点评 本题考查了弱电解质的电离平衡、水的离子积常数及应用、弱电解质的电离平衡常数及应用、盐类水解中的越弱越水解原理，题目难度中等．