Question

弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示，表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(K_a)和弱碱的电离平衡常数(K_b)，表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(K_sp)。
表1

酸或碱	电离平衡常数(Ka或Kb)
CH3COOH	1.8×10－5
HNO2	4.6×10－4
HCN	5×10－10
HClO	3×10－8
NH3·H2O	1.8×10－5

 
表2

难(微)溶物	溶度积常数(Ksp)
BaSO4	1×10－10
BaCO3	2.6×10－9
CaSO4	7×10－5
CaCO3	5×10－9

 
请回答下面问题：
(1)表1所给的四种酸中，酸性最弱的是________________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH₃COOH的电离程度增大，而电离常数不变的操作是________(填序号)。
A．升高温度
B．加水稀释
C．加少量的CH₃COONa固体
D．加少量冰醋酸
(2)CH₃COONH₄的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)，理由是_______________，溶液中各离子浓度大小关系是______。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液，其pH>7，该溶液中离子浓度从大到小的排列为______________________。
(4)工业中常将BaSO₄转化为BaCO₃后，再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl₂)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO₄粉末，并不断补充纯碱，最后BaSO₄转化为BaCO₃。现有足量的BaSO₄悬浊液，在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌，为使SO₄^2—物质的量浓度不小于0.01 mol·L^－1，则溶液中CO₃^2—物质的量浓度应≥________ mol·L^－1。

Answer 1

(1)HCN　B
(2)中性　水电离出的H^＋和OH^－的浓度相等，CH₃COONH₄溶于水后，根据表1中的电离平衡常数，CH₃COO^－结合H^＋和NH₄⁺结合OH^－生成弱电解质的程度一样，导致水溶液中的H^＋和OH^－浓度相等，溶液呈中性　c(NH₄⁺)＝c(CH₃COO^－)>c(OH^－)＝c(H^＋)
(3)c(Na^＋)>c(CN^－)>c(OH^－)>c(H^＋)
(4)0.26

电离平衡常数越小，酸的酸性越弱，因此HCN酸性最弱；电离平衡常数只与温度有关，酸浓度越小，电离程度越大，加入CH₃COONa和冰醋酸都会抑制CH₃COOH的电离。由于醋酸与NH₃·H₂O的电离平衡常数相同，故NH₄⁺、CH₃COO^－水解能力相同，CH₃COONH₄溶液呈中性，溶液中c(CH₃COO^－)＝c(NH₄⁺)>c(H^＋)＝c(OH^－)。NaCN和HCN混合溶液的pH>7，说明CN^－的水解能力大于HCN的电离能力，故有c(Na^＋)>c(CN^－)>c(OH^－)>c(H^＋)。使SO₄^2—浓度不小于0.01 mol·L^－1则需使Ba^2＋浓度不大于 ＝1.0×10^－8，所以CO₃^2—浓度应大于等于 mol·L^－1