Question

15．已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，且第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度…今有HA（一元酸）、H₂B（二元酸）、H₃C（三元酸）三种弱酸，根据“较强酸+较弱酸盐═较强酸盐+较弱酸”的反应规律，它们之间能发生下列反应：
A．HA+HC^2-（少量）═A^-+H₂C^-
B．H₂B（少量）+2A^-═2B^2-+2HA
C．H₂B（少量）+H₂C^-═HB^-+H₃C
回答下列问题：
（1）相同条件下，HA、H₂B、H₃C三种酸中，酸性最强的是H₂B．
（2）A^-、B^2-、C^3-、HB^-、H₂C^-、HC^2-六种离子，最易结合质子（H⁺）的是C^3-，最难结合质子（H⁺）的是HB^-．
（3）下列反应的离子方程式正确的是BC．
A．H₃C+3A^-═3HA+C^3-     B．HB^-+A^-═HA+B^2-
C．H₃C+B^2-═HB^-+H₂C^-
（4）完成下列反应的离子方程式：
①H₃C+OH^-（过量）═C^3-+3H₂O．
②HA（过量）+C^3-═H₂C^-+2A^-．

Answer 1

分析 先根据题目中的信息，判断酸性顺序：第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度，得到
H₂B＞HB^-、H₃C＞H₂C^-＞HC^2-，它们之间能发生下列反应，得到
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-
即HA＞H₂C^-，同时，即使HA过量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，说明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-
即H₂B＞HA，同时，由于H₂B很少，并生成B^2-，即说明H₂B将2个H₊都给了A^-，即HB^-也能将H+给A^-，
即说明H₂B＞HB^-＞HA
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C
即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即说明HB^-不能将H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-
综合，得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-
然后利用这个顺序进行判断．

解答 解：（1）根据题目中的信息，判断酸性顺序：第一步电离程度远大于第二步电离程度，第二步电离程度远大于第三步电离程度，得到
H₂B＞HB^-H₃C＞H₂C^-＞HC^2-它们之间能发生下列反应，
①HA+HC^2-（少量）=A^-+H₂C^-，即HA＞H₂C^-，同时，即使HA过量，也只能生成H₂C^-，而不是H₃C，说明HA＜H₃C，
②H₂B（少量）+2A^-=2HA+B^2-，即H₂B＞HA，同时，由于H₂B很少，并生成B^2-，即说明H₂B将2个H₊都给了A^-，即HB^-也能将H+给A^-，
即说明H₂B＞HB^-＞HA，
③H₂B（少量）+H₂C^-=HB^-+H₃C，即H₂B＞H₃C，但是生成HB^-，即说明HB^-不能将H⁺提供，即HB^-＜H₃C，即H₂B＞H₃C＞HB^-，
综合信息得到H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，所以最强的酸为H₂B，故答案为：H₂B；
（2）由以上酸性强弱顺序知：物质的酸性越强，其对应酸根离子结合质子的能力越弱，反之越强，所以最易结合质子的是C^3-，最难结合质子的是HB^-．
故答案为：C^3-；HB^-；
（3）根据H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，以及强酸制弱酸的原则，故离子方程式为：A、H₃C+A^-=HA+H₂C^-；B、HB^-+A^-=HA+B^2-；C、H₃C+B^2-=HB^-+H₂C^-
故答案为：BC；
（4）①H₃C与过量OH^-能够完全中和，生成C^3-和H₂O，离子方程式为H₃C+3OH^-（过量）═C^3-+3H₂O，故答案为：C^3-+3H₂O；
②根据H₂B＞H₃C＞HB^-＞HA＞H₂C^-＞HC^2-，过量HA与C^3-反应生成H₂C^-与2A^-，反应的离子方程式为2HA（过量）+C^3-═H₂C^-+2A^-，故答案为：H₂C^-+2A^-．

点评 本题综合考查弱电解质的电离问题，题目较难，做题时注意把握“较强酸+较弱酸盐→较强酸盐+较弱酸”的反应规律．