Question

【题目】(I)下表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数。

化学式	CH3COOH	HClO	H2CO3	H2C2O4
Ka	Ka=1.8×10-5	Ka=3.0×10-8	Ka1=4.1×10-7 Ka2=5.6×10-11	Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5

(1)H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__。

(2)pH相同的NaClO和CH3COOK溶液，其溶液的物质的量浓度的大小关系是(填“>”、“<”或“=”)：CH3COOK_____NaClO，两溶液中：[c(Na+)-c(ClO-)]_____[c(K+)-c(CH3COO-)]。

(3)碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为__________。

(II)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

(4)写出阳极的电极反应式_________。

(5)分析产品室可得到H3PO2的原因___________。

Answer 1

【答案】c(K＋)>c(HC2O4-)>c(H＋)>c(C2O42-)>c(OH－) > = 2CO32-+Cl2+H2O═Cl-+ClO-+2HCO3- 2H2O-4e-=O2↑＋4H+ 阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2

【解析】

(I)(1)二者恰好完全反应生成KHC2O4，混合溶液呈酸性，说明HC2O4-电离程度大于水解程度，但是其电离和水解程度都较小；

(2)酸的电离平衡常数越大，其对应的酸根离子水解程度越小，则pH相同的钠盐或钾盐，弱离子水解程度越大其盐溶液浓度越小；

两种溶液的pH相等，则两种溶液中c(H+)、c(OH-)分别相等，[c(Na+)-c(ClO-)]=c(OH-)-c(H+)、[c(K+)-c(CH3COO-)]=c(OH-)-c(H+)；

(3)酸的电离平衡常数越大，该酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，由于酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，所以碳酸钠溶液中滴入少量氯水，二者反应生成NaClO、NaCl和NaHCO3；

II.(4)在阳极上水失电子生成氧气和氢离子；

(5)阳极生成氧气和氢离子，氢离子通过阳离子交换膜进入产品室，阴极上生成氢气和氢氧根离子，原料室中阳离子通过交换膜进入阴极室，原料室中阴离子通过交换膜进入产品室。

I.(1)二者恰好完全反应生成KHC2O4，KHC2O4发生电离：KHC2O4=K++HC2O4-，混合溶液呈酸性，说明HC2O4-电离程度大于水解程度，但是其电离和水解程度都较小，水还电离出氢离子，所以c(H+)>c(C2O42-)，溶液中氢氧根离子浓度很小，所以存在c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)，则溶液中存在c(K+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)；

(2)酸的电离平衡常数越大，其对应的酸根离子水解程度越小，则pH相同的NaClO和CH3COOK，弱离子水解程度越大其盐溶液浓度越小，电离平衡常数：CH3COOH>HClO，水解程度：NaClO>CH3COOK，所以溶液浓度：c(CH3COOK)>c(NaClO)；

[c(Na+)-c(ClO-)]=c(OH-)-c(H+)、[c(K+)-c(CH3COO-)]=c(OH-)-c(H+)，两种溶液的pH相等，则两种溶液中c(H+)、c(OH-)分别相等，则[c(Na+)-c(ClO-)]=[c(K+)-c(CH3COO-)]=c(OH-)-c(H+)；

(3)酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，所以二者反应生成NaClO、NaCl和NaHCO3，二者反应的离子方程式为2CO32-+Cl2+H2O═Cl-+ClO-+2HCO3-；

II.(4)阳极上水失电子生成氧气和氢离子，所以阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+；

(5)在阳极H2O失去电子生成O2和H+，H+通过阳离子交换膜进入产品室，阴极上生成H2和OH-，原料室中阳离子通过交换膜进入阴极室，原料室中阴离子H2PO2-通过交换膜进入产品室，H+与H2PO2-反应产生H3PO2。