Question

下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp（25℃）．

电解质	平衡方程式	平衡常数K	Ksp
CH3COOH	CH3COOH?CH3COO-+H+	1.76×10-5
H2CO3	H2CO3?H++HCO3- HCO3-?H++CO32-	K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11
C6H5OH	C6H5OH?C6H5O-+H+	1.1×10-10
H3PO4	H3PO4?H++H2PO4- H2PO4-?H++HPO42- HPO42-?H++PO43-	K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13
H3BO3		5.7×10-10
NH3?H2O	NH3?H2O?NH4++OH-	1.76×10-5
H2O		Kw=1.0×10-14
Mg（OH）2	Mg（OH）2?Mg2++2OH-		5.6×10-12

回答下列问题：
I．（1）由上表分析，若①CH₃COOH ②HCO₃^- ③C₆H₅OH ④H₂PO₄^-均可看作酸，则它们酸性由强到弱的顺序为

 

（须填编号）；
（2）写出C₆H₅OH与Na₃PO₄反应的离子方程式：

 

；
（3）25℃时，将等体积等浓度的醋酸和氨水混合，混合液中：c（CH₃COO^-）

 

c（NH₄⁺）；（填“＞”、“=”或“＜”）
（4）25℃时，向10mL 0.01mol/L苯酚溶液中滴加VmL 0.01mol/L氨水，混合溶液中粒子浓度关系正确的是

 

；
A．若混合液pH＞7，则V≥10
B．若混合液pH＜7，则c（NH₄⁺）＞c（C₆H₅O^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C．V=10时，混合液中水的电离程度大于10mL 0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度
D．V=5时，2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH）
（5）如图1所示，有T₁、T₂两种温度下两条BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲线，回答下列问题：
①T₁

 

T₂（填＞、=、＜）；
②讨论T₁温度时BaSO₄的沉淀溶解平衡曲线，下列说法正确的是

 

．
A．加入Na₂SO₄可使溶液由a点变为b点
B．在T₁曲线上方区域（不含曲线）任意一点时，均有BaSO₄沉淀生成
C．蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点（不含a、b）
D．升温可使溶液由b点变为d点
II．平衡常数的计算：
（1）用0.1000mol?L^-1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的醋酸溶液，滴定曲线图2．其中①点所示溶液中c（CH₃COO^-）=2c（CH₃COOH）、③点所示溶液中存在：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=c（Na⁺）则CH₃COOH的电离平衡常数Ka=

 

．
（2）水解反应是典型的可逆反应．水解反应的化学平衡常数称为水解常数（用Kh表示），类比化学平衡常数的定义，请写出Na₂CO₃第一步水解反应的水解常数的表达式：Kh=

 

．
（3）MgCl₂溶液和氨水混合后存在下列化学平衡：Mg²⁺（aq）+2NH₃?H₂O（aq）?2NH₄+（aq）+Mg（OH）₂（s）试列出该反应平衡常数K与Kb（NH₃?H₂O）、Ksp[Mg（OH）₂]的关系式并计算：

 

．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算,弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题

分析：Ⅰ、（1）①酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性越强；
（2）电离平衡常数：C₆H₅OH＞H₃PO_{4 （K3）}，所以C₆H₅OH与Na₃PO₄反应生成苯酚钠和Na₂HPO₄；
（3）等体积等浓度的醋酸和氨水混合，二者恰好反应生成醋酸铵，醋酸根离子和铵根离子水解程度相等，根据水解程度确定溶液的酸碱性；
（4）一水合氨的电离程度大于苯酚，则苯酚铵溶液呈碱性，根据溶液pH结合电荷守恒解答；
（5）①难溶物的溶解平衡是吸热反应，升高温度促进溶解，K_sp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）；
②A、加人Na₂SO₄后平衡逆向移动，但仍在线上移动；
B、在T₁曲线上方区域（不含曲线）任意一点时，均为BaSO₄过饱和溶液；
C、蒸发溶剂，增大溶液中溶质的浓度，温度不变，溶度积常数不变；
D．升温增大溶质的溶解，溶液中钡离子、硫酸根离子浓度都增大；
Ⅱ、（1）根据③中物料守恒计算醋酸浓度，再根据pH=pKa-lgc（CH₃COO^-）/lgc（CH₃COOH）计算电离平衡常数；
（2）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

=

c(H+)．c(OH-)

c(CO32-)．c(H+) c(HCO3-)

=

Kw

Ka

；
（3）K=

c2(NH4+)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)

=

c2(NH4+)．c2(OH-)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)．c(OH-)

=

Kb2

Ksp

．

解答： 解：Ⅰ．（1）根据表中数据知，酸的电离平衡常数大小顺序是①④③②，酸的电离平衡常数越大，其溶液酸性越强，所以这几种溶液的酸性强弱顺序是①④③②，故答案为：①④③②；
（2）电离平衡常数：C₆H₅OH＞H₃PO_{4 （K3）}，所以C₆H₅OH与Na₃PO₄反应生成苯酚钠和Na₂HPO₄，离子反应方程式为：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-，
故答案为：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-；
（3）等体积等浓度的醋酸和氨水混合，二者恰好反应生成醋酸铵，醋酸根离子和铵根离子水解程度相等，所以醋酸铵溶液呈中性，根据电荷守恒得c（CH₃COO^-）=c（NH₄⁺），故答案为：=；
A．苯酚的电离平衡常数小于一水合氨，所以苯酚铵溶液呈碱性，若混合液pH＞7，则V≥10也可能小于10，故A错误；
B．若混合液pH＜7，则苯酚过量，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒得c（NH₄⁺）＜c（C₆H₅O^-），故B错误；
C．酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，V=10时二者恰好反应生成苯酚铵，混合液中水的电离程度大于10ml 0.01mol?L^-1苯酚溶液中水的电离程度，故C正确；
D．V=5时，根据物料守恒得2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH），故D正确；
故选CD；
（5）①难溶物的溶解平衡是吸热反应，升高温度促进溶解，则溶度积常数越大，根据图象知T₁的溶度积常数小于T₂，所以T₁＜T₂，故答案为：＜；
②A．硫酸钠抑制硫酸钡电离，硫酸根离子浓度增大，导致溶液中钡离子浓度减小，所以可以使溶液由a点变为b点，故A正确；
B．在T₁曲线上方区域（不含曲线）为过饱和溶液，所以有晶体析出，故B正确；
C．蒸发溶剂，增大溶液中溶质的浓度，温度不变，溶度积常数不变，所以蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点（不含a、b），故C正确；
D．升温增大溶质的溶解，溶液中钡离子、硫酸根离子浓度都增大，故D错误；
故选ABC；
Ⅱ、（1）根据③中物料守恒得醋酸浓度=

0.02012L×0.1L/mol

0.020L

=0.106mol/L，①为缓冲溶液，pH=pKa-lgc（CH₃COO^-）/lgc（CH₃COOH），5=pKa-lg2，10^-5=

Ka

2

，Ka=2×10^-5，故答案为：2×10^-5；
（2）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

=

c(H+)．c(OH-)

c(CO32-)．c(H+) c(HCO3-)

=

Kw

Ka

，故答案为：

Kw

Ka

；
（3）K=

c2(NH4+)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)

=

c2(NH4+)．c2(OH-)

c(Mg2+)．c2(NH3．H2O)．c(OH-)

=

Kb2

Ksp

=

(1.76×10-5)2

5.6×10-12

=55.3，
故答案为：K=

Kb2

Ksp

=

(1.76×10-5)2

5.6×10-12

=55.3．

点评：本题考查了弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断、难溶物的溶解平衡等知识点，这些知识点都是学习难点、考试热点，根据弱电解质的电离平衡特点、酸碱混合溶液酸碱性、溶度积常数等知识点来分析解答，难点是II（2）（3）题，灵活运用微粒间关系找出这几个常数之间的关系式，同时考查学生灵活运用知识能力，题目难度较大．