Question

1．水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉．请回答下列问题：
（1）纯水在25℃时，pH=7，该温度下1mol•L^-1的NaOH溶液中，由水电离出的
c（OH^-）=10^-14mol•L^-1．
（2）25℃时，向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解方程式为C${O}_{3}^{2-}$+H₂O?HC${O}_{3}^{-}$+OH^-、HC${O}_{3}^{-}$+H₂OH₂CO₃+OH^-，由水电离出的c（OH^-）=0.001mol•L^-1．
（3）体积均为100mL、pH均为2的CH₃COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示，则HX的电离常数小于（填“大于”“小于”或“等于”）CH₃COOH的电离常数．理由是稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比CH₃COOH的小，故酸性较弱，电离常数较小．
（4）电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量．已知：

化学式	电离常数（25℃）
HCN	K=4.9×10-10
CH3COOH	K=1.8×10-5
H2CO3	K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11

25℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液和CH₃COONa溶液，三溶液的pH由大到小的顺序为Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液．

Answer 1

分析 （1）NaOH是一元强碱，1mol/L的NaOH溶液中c（OH^-）=1mol/L，据纯水在25℃时，pH=7可知，K_W=10^-14求算由水电离出来的c（OH^-）；
（2）碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性，盐溶液中盐的水解促进水的电离；
（3）据图分析，加水稀释的过程中，HX的pH变化比较慢，说明HX的酸性比醋酸弱；
（4））根据酸的电离常数进行分析判断，电离常数越大，对应盐的水解程度越小，溶液的pH越小．

解答 解：（1）1mol/L的NaOH溶液中c（OH^-）=1mol/L，K_W=10^-14可知由水电离出来的c（OH^-）=10^-14mol/L，故答案为：10^-14；
（2）碳酸钠溶液中因碳酸根离子水解导致溶液显碱性，碳酸根水解的离子方程式为C${O}_{3}^{2-}$+H₂O?HC${O}_{3}^{-}$+OH^-、HC${O}_{3}^{-}$+H₂OH₂CO₃+OH^-，其pH=11，则c（OH^-）=0.001mol/L，全部由水电离产生，故答案为：C${O}_{3}^{2-}$+H₂O?HC${O}_{3}^{-}$+OH^-、HC${O}_{3}^{-}$+H₂OH₂CO₃+OH^-；0.001；
（3）据图分析，加水稀释的过程中，HX的pH变化比较慢，说明HX的酸性比醋酸弱，HX的电离平衡常数比醋酸小，
故答案为：小于；稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比CH₃COOH的小，故酸性较弱，电离常数较小；
（4）根据图表数据分析，电离常数：醋酸＞HCN＞碳酸氢根离子，所以等浓度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液水解程度为：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液，故溶液的pH为：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液；故答案为：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液．

点评 本题考查弱电解质的电离，根据平衡常数确定酸性强弱，从而确定水解程度，注意加水稀释时从各微粒的物质的量变化分析，难度中等．