Question

7．（1）已知25℃时有关弱酸的电离平衡常数：

弱酸化学式	HSCN	CH3COOH	HCN	H2CO3
电离平衡常数	1.3×10-1	1.8×10-5	4.9×10-10	K1=4.3×10-7　 K2=5.6×10-11

①等物质的量浓度的a．CH₃COONa、b．NaCN、c．Na₂CO₃、d．NaHCO₃溶液的pH由大到小的顺序为cbda（填序号）．
②若保持温度不变，在醋酸溶液中加入少量盐酸，下列量会变小的是a（填序号）．
a．c（CH₃COO^-）　　　b．c（H⁺）　　　c．K_w d．醋酸电离平衡常数．
（2）如图1为某温度下，PbS（s）、ZnS（s）、FeS（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，溶液的S^2-浓度、金属阳离子浓度变化情况．如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是FeS（填化学式）．向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb²⁺、Fe²⁺的溶液，振荡后，ZnS沉淀会转化为PbS（填化学式）沉淀．
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率．图2是利用甲烷燃料电池电解50mL2mol•L^-1的氯化铜溶液的装置示意图：
请回答：
①甲烷燃料电池的负极反应式是CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺．
②当线路中有0.1mol电子通过时b极（填a、b）增重3.2g．

Answer 1

分析 （1）①酸越弱，其盐的酸根水解程度越大；
②因加入盐酸，醋酸的电离平衡逆向移动，则c（CH₃COO^-）减小，醋酸的电离程度减小，但温度不变，则醋酸电离平衡常数不变，加盐酸时c（H⁺）增大；
（2）由图象可知Ksp（PbS）＜Ksp（ZnS）＜Ksp（FeS），以此解答；
（3）酸性条件下，甲烷为原电池的负极，被氧化生成二氧化碳和水；结合电极方程式根据转移电子与物质之间的关系解答．

解答 解：（1）①电离常数越小，酸越弱，其盐的酸根水解程度越大，盐溶液的pH越大，酸性：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，所以盐溶液的pH：Na₂CO₃＞NaCN＞NaHCO₃＞CH₃COONa，即pH由大到小的顺序为cbda；
故答案为：cbda；
②因加入盐酸，醋酸的电离平衡逆向移动，则c（CH₃COO^-）减小，醋酸的电离程度减小，但温度不变，则醋酸电离平衡常数不变，Kw不变，加盐酸时c（H⁺）增大，
故答案为：a；
（2）由图象可知Ksp（PbS）＜Ksp（ZnS）＜Ksp（FeS），如果向三种沉淀中加盐酸，最先溶解的是FeS，向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb²⁺、Fe²⁺的溶液，振荡后，ZnS沉淀会转化为溶度积最小的PbS，
故答案为：FeS；PbS；
（3）①酸性条件下，甲烷为原电池的负极，被氧化生成二氧化碳和水，电极方程式为CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺，
故答案为：CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺；
②B为电解氯化铜装置，阳极生成氯气，阴极析出铜，则b为阴极，质量增大，当线路中有0.1mol电子通过时，阴极析出0.05mol铜，质量为3.2g，
故答案为：b；3.2．

点评 本题考查较为综合，涉及盐类的水解、难溶电解质的转化以及燃料电池等知识，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意相关基础知识的积累，难度中等．