题目

电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量．已知如表数据（25℃时）化学式电离平衡常数 HCN K=4.9×10-10 CH3COOH K=1.8×10-5 H2CO3 K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11 （1）25℃时，等浓度的三种溶液（a．NaCN溶液、b．Na2CO3溶液、c．CH3COONa溶液）的pH由大到小的顺序为．（填写序号）（2）25℃时，向NaCN溶液中通入少量CO2，所发生反应的化学方程式为．（3）现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后，测得C（Na+）＞C（CN-），下列关系正确的是．A．C（H+）＞C（OH-） B．C（H+）＜C（OH-）C．C（H+）+C（HCN）=C（OH-） D．C（HCN）+C（CN-）=0.01mol/L（4）浓的Al2（SO4）3溶液和浓的小苏打（NaHCO3）溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理．（5）已知NaHC2O4水溶液显酸性，请写出该溶液中各离子浓度的大小；质子守恒表达式．A．c（OH-）=c（H+）-c（C2O42-）+c（H2C2O4）B．c（OH-）+2c（C2O42-）+c（HC2O4-）=c（H+）+c（H2C2O4）+c（Na+）（6）H2C2O4溶液和KMnO4酸性溶液可发生反应：H2C2O4+MnO4-+H+→CO2+Mn2++H2O，若将该反应设计成原电池，请写出原电池的负极的电极反应，反应中每生成标况下4.48LCO2气体，外电路中通过的电子的物质的量为 mol．

电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量．已知如表数据（25℃时）

化学式	电离平衡常数
HCN	K=4.9×10^-10
CH₃COOH	K=1.8×10^-5
H₂CO₃	K1=4.4×10^-7，K2=4.7×10^-11

（1）25℃时，等浓度的三种溶液（a．NaCN溶液、b．Na₂CO₃溶液、c．CH₃COONa溶液）的pH由大到小的顺序为 ____ ．（填写序号）
（2）25℃时，向NaCN溶液中通入少量CO₂，所发生反应的化学方程式为 ____ ．
（3）现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后，测得C（Na⁺）＞C（CN^-），下列关系正确的是 ____ ．
A．C（H⁺）＞C（OH^-） B．C（H⁺）＜C（OH^-）
C．C（H⁺）+C（HCN）=C（OH^-） D．C（HCN）+C（CN^-）=0.01mol/L
（4）浓的Al₂（SO₄）₃溶液和浓的小苏打（NaHCO₃）溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理 ____ ．
（5）已知NaHC₂O₄水溶液显酸性，请写出该溶液中各离子浓度的大小 ____ ；质子守恒表达式 ____ ．
A．c（OH^-）=c（H⁺）-c（C₂O₄^2-）+c（H₂C₂O₄）
B．c（OH^-）+2c（C₂O₄^2-）+c（HC₂O₄^-）=c（H⁺）+c（H₂C₂O₄）+c（Na⁺）
（6）H₂C₂O₄溶液和KMnO₄酸性溶液可发生反应：H₂C₂O₄+MnO₄^-+H⁺→CO₂+Mn²⁺+H₂O，若将该反应设计成原电池，请写出原电池的负极的电极反应 ____ ，反应中每生成标况下4.48LCO₂气体，外电路中通过的电子的物质的量为 ____ mol．

题目解答

答案

解：（1）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；
（2）向NaCN溶液中通入少量CO₂，由于酸性：H₂CO₃＞HCN＞HCO₃^-，故反应生成HCN和碳酸氢钠，不能生成二氧化碳，故反应的化学方程式为NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃，故答案为：NaCN+H₂O+CO₂=HCN+NaHCO₃；
（3）将0.02mol/L的HCN与0.01mol/L 的NaOH溶液等体积混合，溶液中的溶质是物质的量浓度都为0.005mol•L^-1的NaCN、HCN，测得c（Na⁺）＞c（CN^-），根据电荷守恒可知：c（H⁺）＜c（OH^-），溶液呈碱性，所以HCN的浓度为0.005mol•L^-1，CN^-的浓度小于0.005mol•L^-1，
A．根据分析可知，溶液呈碱性，c（H⁺）＜c（OH^-），故A错误；
B．混合液呈碱性，则c（H⁺）＜c（OH^-），故B正确；
C．氢氧根离子浓度较小，c（CN^-）远远大于c（OH^-），故C错误；
D．根据物料守恒可知：c（HCN）+c（CN^-）=0.01mol/L，故D正确；
故答案为：BD；
（4）铝离子与碳酸氢根离子混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，反应的离子方程式为：Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
（5）草酸氢钠溶液显示酸性，则HC₂O₄^-的电离程度大于其水解程度，所以c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄），由于氢离子来自水的电离和HC₂O₄^-的电离，则c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-），HC₂O₄^-的水解程度较小，则c（HC₂O₄^-）＞c（C₂O₄^2-），所以溶液中各离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）；
草酸氢钠溶液中存在的质子守恒为：c（OH^-）=c（H⁺）-c （C₂O₄^2-）+c（H₂C₂O₄），
故答案为：c（Na⁺）＞c（HC₂O₄^-）＞c（H⁺）＞c（C₂O₄^2-）＞c（OH^-）；c（OH^-）=c（H⁺）-c （C₂O₄^2-）+c（H₂C₂O₄）；
（6）H₂C₂O₄溶液和KMnO₄酸性溶液可发生反应：H₂C₂O₄+MnO₄^-+H⁺→CO₂+Mn²⁺+H₂O，若将该反应设计成原电池，负极失去电子发生氧化反应，该反应中草酸失去电子被氧化生成二氧化碳，则负极的电极反应式为：H₂C₂O₄-2e=2CO₂+2H⁺；
标准状况下4.48L二氧化碳的物质的量为：$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=0.2mol，H₂C₂O₄中C元素的化合价为+3价，二氧化碳分子中C的化合价为+4价，则生成0.2mol二氧化碳转移的电子的物质的量为：0.2mol×（4-3）=0.2mol，
故答案为：H₂C₂O₄-2e=2CO₂+2H⁺； 0.2．