Question

10．已知氢氟酸、醋酸、氢氰酸（HCN）、碳酸在室温下的电离常数分别为：

①	HF	Ka=6.8×10-4 mol•L-1
②	CH3COOH	Ka=1.7×10-5 mol•L-1
③	HCN	Ka=6.2×10-10 mol•L-1
④	H2CO3	Ka1=4.4×10-7mol•L-1 Ka2=4.7×10-11 mol•L-1

（1）同浓度的CH₃COO^-、HCO₃^-、CO₃^2-、CN^-、F^-结合H⁺的能力由强到弱的顺序为CO₃^2-＞CN^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-＞F^-．
（2）常温下0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液在加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是D．
A．c（OH^-）/c（H⁺）         B．c（H⁺）•c（OH^-）
C． $\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$  D．c（H⁺）
E．c（H⁺）/c（CH₃COOH）
（3）现有常温下pH=2的盐酸甲和pH=2的醋酸溶液乙，相同条件下，取等体积的甲、乙两种溶液，各稀释100倍，稀释后的溶液，其pH大小关系应为：pH（甲）＞pH（乙） （ 填“＞”、“＜”或“=”）．
（4）现有常温下0.01mol/L盐酸丙和0.01mol/L醋酸溶液丁，相同条件下，取等体积的丙、丁两种溶液，各稀释100倍，稀释后的溶液，其pH大小关系应为：
pH（丙）小于pH（丁） （ 填“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）写出下列反应的离子方程式：
?CH₃COOH+Na₂CO₃（少量）：?2CH₃COOH+CO₃^2-=H₂O+2CH₃COO^-+CO₂↑
?HCN+Na₂CO₃（少量）：?HCN+CO₃^2-=CN^-+HCO₃^-
?NaCN+CO₂（少量）：?CN^-+CO₂+H₂O=HCN+HCO₃^-

Answer 1

分析 （1）酸的电离常数越大，酸性越强，其酸根离子结合氢离子的能力越弱；
（2）CH₃COOH溶液加水稀释过程，促进电离，c（H⁺）减小，c（OH^-）增大，Kw不变；
（3）氯化氢是强电解质，完全电离，醋酸是弱电解质，溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离；
（4）醋酸部分电离，等浓度的醋酸和盐酸，醋酸中氢离子浓度较小；
（5）醋酸的酸性大于碳酸，所以醋酸与碳酸钠反应生成醋酸钠和二氧化碳；
HCN的酸性小于碳酸，大于碳酸氢根离子，则?HCN与Na₂CO₃生成NaCN和NaHCO₃；
碳酸的酸性大于HCN，HCN的酸性大于碳酸氢根离子，则NaCN与CO₂反应生成HCN和NaHCO₃．

解答 解：（1）酸的电离常数越大，酸性越强，其酸根离子结合氢离子的能力越弱，酸性：HCO₃^-＜HCN＞H₂CO₃＜CH₃COOH＞HF，所以结合H⁺的能力由强到弱的顺序为CO₃^2-＞CN^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-＞F^-；
故答案为：CO₃^2-＞CN^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-＞F^-；
（2）A．CH₃COOH溶液加水稀释过程，促进电离，c（H⁺）减小，c（OH^-）增大，所以$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（{H}^{+}）}$增大，故A不选；
B．稀释过程，促进电离，c（H⁺）减小，c（OH^-）增大，c（H⁺）•c（OH^-）=Kw，Kw不变，故B不选；
C．$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=Ka，只与温度有关，所以$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$的值不变，故C不选；
D．CH₃COOH溶液加水稀释过程，促进电离，c（H⁺）减小，故D选；
E．加水稀释，促进电离，氢离子的物质的量增大，醋酸的物质的量减小，c（H⁺）/c（CH₃COOH）=n（H⁺）/n（CH₃COOH），则稀释过程中比值变大，故E不选；
故答案为：D；
（3）氯化氢是强电解质，完全电离，醋酸是弱电解质，溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，所以醋酸溶液中氢离子浓度减小程度大于盐酸溶液中氢离子浓度减小程度，所以盐酸的pH大于醋酸，
故答案为：＞；
（4）醋酸部分电离，等浓度的醋酸和盐酸，醋酸中氢离子浓度较小，氢离子浓度越小，pH越大，所以醋酸的pH大于盐酸，即pH（丙） 小于pH（丁）
故答案为：小于；
（5）醋酸的酸性大于碳酸，所以醋酸与碳酸钠反应生成醋酸钠和二氧化碳，其反应的离子方程式为：?2CH₃COOH+CO₃^2-=H₂O+2CH₃COO^-+CO₂↑；
HCN的酸性小于碳酸，大于碳酸氢根离子，则?HCN与Na₂CO₃生成NaCN和NaHCO₃，其反应的离子方程式为：HCN+CO₃^2-=CN^-+HCO₃^-?；
碳酸的酸性大于HCN，HCN的酸性大于碳酸氢根离子，则NaCN与CO₂反应生成HCN和NaHCO₃，其反应的离子方程式为：CN^-+CO₂+H₂O=HCN+HCO₃^-；
故答案为：?2CH₃COOH+CO₃^2-=H₂O+2CH₃COO^-+CO₂↑；HCN+CO₃^2-=CN^-+HCO₃^-；CN^-+CO₂+H₂O=HCN+HCO₃^-．

点评 本题考查了弱电解质的电离、盐的水解原理的应用、离子方程式的书写，明确弱电解质电离特点是解本题关键，注意相同浓度的不同酸稀释时其pH变化大小，结合电荷守恒分析解答，难度中等．