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
NH3?H2O	NH3?H2O?NH4++OH-	1.76×10-5
BaSO4	BaSO4?Ba2++SO42-		1.07×10-10
BaCO3	BaCO3?Ba2++CO32-		2.58×10-9

回答下列问题：
（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小于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）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K_h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

 

．
（6）Ⅰ．如图所示，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＞、=、＜），T₂温度时Ksp（BaSO₄）=

 

；
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．现有0.2mol的BaSO₄沉淀，每次用1L饱和Na₂CO₃溶液（浓度为1.7mol/L）处理．若使BaSO₄中的SO₄^2-全部转化到溶液中，需要反复处理

 

次．[提示：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2- （aq）]．

Answer 1

分析：（1）同一温度下，酸的电离常数越大其酸性越强，根据酸的电离常数确定酸性强弱；
（2）苯酚的电离平衡常数大于磷酸的第三步电离平衡常数，而小于第二步电离平衡常数，则苯酚和磷酸钠反应生成苯酚钠和磷酸一氢钠；
（3）25℃时，醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等，则等浓度等体积的醋酸和一水合氨混合，溶液呈中性；
（4）相同温度下，一水合氨的电离程度大于苯酚，则苯酚铵溶液呈碱性，
A．如果溶液呈碱性，溶液中的溶质为苯酚铵或苯酚铵和一水合氨或苯酚铵和苯酚；
B．如果溶液呈酸性，溶液中的溶质为苯酚和苯酚铵混；
C．含有弱根离子的盐促进水电离；
D．任何电解质溶液中都遵循物料守恒；
（5）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

；
（6）I．①升高温度促进难溶物溶解；Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）；
②A．硫酸钠抑制硫酸钡电离；
B．在T₁曲线上方区域（不含曲线）为过饱和溶液；
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．根据化学方程式和化学平衡常数进行计算．

解答：解：（1）同一温度下，酸的电离常数越大其酸性越强，根据这几种酸的电离平衡常数知，它们的酸性强弱顺序是：①④③②，故答案为：①④③②；
（2）苯酚的电离平衡常数大于磷酸的第三步电离平衡常数，而小于第二步电离平衡常数，则苯酚和磷酸钠反应生成苯酚钠和磷酸一氢钠，离子方程式为：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-，故答案为：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-；
（3）25℃时，醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等，则等浓度等体积的醋酸和一水合氨混合，溶液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得（H⁺）+（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），所以得（NH₄⁺）=c（CH₃COO^-），故答案为：=；
（4）相同温度下，一水合氨的电离程度大于苯酚，则苯酚铵溶液呈碱性，
A．如果溶液呈碱性，溶液中的溶质为苯酚铵或苯酚铵和一水合氨，苯酚和氨水的浓度相等，要使溶液呈碱性，苯酚的体积小于或等于或大于氨水体积都可能使混合溶液呈碱性，故A错误；
B．若混合液pH＜7，溶液中的溶质为苯酚和苯酚铵，pH＜7，则c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中电荷守恒，根据电荷守恒得c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（OH^-），所以c（C₆H₅O^-）＞c（NH₄⁺），故B错误；
C．含有弱根离子的盐促进水电离，酸抑制水电离，所以苯酚铵促进水电离，苯酚抑制水电离，故C错误；
D．任何电解质溶液中都遵循物料守恒，根据物料守恒得V=5时，2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH），故D正确；
故选D；
（5）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

，故答案为：K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

；
（6）Ⅰ．①升高温度促进难溶物溶解，根据图象知T₂的溶度积常数大于T₁，所以T₁＜T₂；Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）=1.0×10^-4×5.0×10^-5=5×10^-9，；
故答案为：T₁＜T₂；5.0×10^-9；
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．设每次用1.00L 2.0 mol?L^-1饱和Na₂CO₃溶液能处理xmol BaSO₄，
BaSO₄ +CO₃^2-=BaCO₃ +SO₄²
    （2.0-x）mol?L^-1  x mol?L^-1
根据K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

x

2.0-x

=0.042
解得：x=0.081，处理次数=

0.2mol

0.081mol

=2.5，所以至少处理3次；
故答案为：3次．

点评：本题考查了难溶电解质的溶解平衡及弱电解质的电离，正确理解溶度积曲线是解本题关键，结合溶度积常数来分析解答，难度中等．