Question

10．25℃时，部分物质的电离平衡常数如表所示：

化学式	CH3COOH	H2CO3	HClO
电离平衡常数	1.7×10-5	K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11	3.0×10-8

请回答下列问题：
（1）CH₃COOH、H₂CO₃、HClO的酸性由强到弱的顺序为CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO．
（2）同浓度CH₃COO^-、HCO₃^-、CO₃^2-、ClO^-结合H⁺的能力由强到弱的顺序为CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-．
（3）将少量CO2气体通入NaClO溶液中，写出反应的离子方程式：ClO^-+CO₂+H₂O=HCO₃^-+HClO．
（4）常温下0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液在加水稀释过程中，填写下列表达式中的数据变化情况（填“变大”、“变小”或“不变”）
①$\frac{{c（C{H_3}COOH）}}{{c（{H^+}）}}$变小；②$\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）•c（{H^+}）}}{{c（C{H_3}COOH）}}$不变；
③$\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（C{H_3}COOH）}}$变大；④$\frac{{c（C{H_3}CO{O^-}）}}{{c（C{H_3}COOH）•c（O{H^-}）}}$不变．
（5）体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000mL，稀释过程中pH变化如图所示，则HX的电离平衡常数大于（填“大于”、“等于”或“小于”）醋酸的电离平衡常数：理由是当完全电离时应该是PH=4，现在PH值HX＞CH3COOH，说明原来HX电离更多，故HX的电离平衡常数＞醋酸的电离平衡常数．

Answer 1

分析 （1）电离平衡常数越大，酸的电离程度越大，溶液酸性越强；
（2）酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大，则其结合氢离子能力越弱；
（3）次氯酸的酸性大于碳酸氢根离子，二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸；
（4）常温下0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液中存在电离平衡，加水稀释平衡正向进行，温度不变，电离平衡常数不变；
（5）由图可知，稀释相同的倍数，HX的pH变化程度大，则酸性HX强，电离平衡常数大．

解答 解：（1）根据表中数据可知，酸的电离出平衡常数大小为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-＞HClO，电离平衡常数越大，酸性越强，所以酸性由强到弱的顺序为为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO，
故答案为：CH₃COOH＞H₂CO₃＞HClO；
（2）酸根离子对应酸的酸的电离平衡常数越大，则其结合氢离子能力越弱，由于电离平衡常数CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCO₃^-＞HClO，则同浓度CH₃COO^-、HCO₃^-、CO₃^2-、ClO^-结合H⁺的能力由强到弱的顺序为：CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-，
故答案为：CO₃^2-＞ClO^-＞HCO₃^-＞CH₃COO^-；
（3）NaClO溶液中通入少量CO₂，反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的离子方程式为：ClO^-+CO₂+H₂O=HCO₃^-+HClO，
故答案为：ClO^-+CO₂+H₂O=HCO₃^-+HClO；
（4）常温下0.1mol•L^-1的CH₃COOH溶液中存在电离平衡，CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，加水 促进电离，
①加水稀释电离平衡正向进行，醋酸物质的量减小，氢离子物质的量增大，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$变小，
故答案为：变小；
②$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$为电离平衡常数，温度不变，比值不变，
故答案为：不变；
③加水稀释电离平衡正向进行，醋酸物质的量减小，醋酸根离子物质的量增大，所以$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$比值增大，
故答案为：变大；
④$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}$=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Ka}{Kw}$，温度不变电离平衡常数和离子积常数不变，
故答案为：不变；
（5）据图象分析知道，起始是两种溶液中c（H⁺）相同，c（较弱酸）＞c（较强酸），稀释过程中较弱酸的电离程度增大，故在整个稀释过程中较弱酸的c（H⁺）一直大于较强酸的c（H⁺），稀释相同倍数，HX的pH变化比CH₃COOH的大，故HX酸性强，电离平衡常数大，当完全电离时应该是PH=4，现在PH值HX＞CH3COOH，说明原来HX电离更多，故HX的电离平衡常数＞醋酸的电离平衡常数，
故答案为：大于；当完全电离时应该是PH=4，现在PH值HX＞CH3COOH，说明原来HX电离更多，故HX的电离平衡常数＞醋酸的电离平衡常数．

点评 本题考查了弱电解质的电离及其影响，题目难度中等，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，明确温度、浓度等对电离平衡常数、水的离子积的影响为解答关键．