题目
25℃时，有浓度均为0.1mol•L-1的下列4种溶液：①NaCN 溶液②NaOH 溶液③CH3COONa溶液④Na2CO3溶液 HCN H2CO3 CH3COOH Ka=4.9×10-10 Ka1=4.4×10-7Ka2=4.7×10-11 Ka=1.75×10-5 （1）H3PO2是一元中强酸，具有较强的还原性。写出其电离方程式 ____ （2）上述4种溶液pH最小的是 ____ （填序号），其中②由水电离的H+浓度为 ____ mol•L-1。（3）①中各离子浓度由大到小的顺序是 ____ （4）现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH等体积混合后（忽略体积变化），测得c（Na+）＞c（HCN），下列关系正确的是 ____ 。（填标号）A．c（H+）＞c（OH-）B．c（H+）＜（OH-）C．c（H+）+c（HCN）═c（OH-）D．c（HCN）+C（CN-）═0.01mol/L（5）25℃时，测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11，则(c（HCN）)/(c（C(N)^-）)约为 ____ （计算结果保留两位小数）。向NaCN溶液中通入少量CO2，则发生反应的离子方程式为： ____
25℃时，有浓度均为0.1mol•L-1的下列4种溶液：
①NaCN 溶液②NaOH 溶液③CH3COONa溶液④Na2CO3溶液
（1）H3PO2是一元中强酸，具有较强的还原性。写出其电离方程式 ____
（2）上述4种溶液pH最小的是 ____ （填序号），其中②由水电离的H+浓度为 ____ mol•L-1。
（3）①中各离子浓度由大到小的顺序是 ____
（4）现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH等体积混合后（忽略体积变化），测得c（Na+）＞c（HCN），下列关系正确的是 ____ 。（填标号）
A．c（H+）＞c（OH-）
B．c（H+）＜（OH-）
C．c（H+）+c（HCN）═c（OH-）
D．c（HCN）+C（CN-）═0.01mol/L
（5）25℃时，测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11，则$\frac{c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$约为 ____ （计算结果保留两位小数）。向NaCN溶液中通入少量CO2，则发生反应的离子方程式为： ____
①NaCN 溶液②NaOH 溶液③CH3COONa溶液④Na2CO3溶液
| HCN | H2CO3 | CH3COOH |
| Ka=4.9×10-10 | Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11 |
Ka=1.75×10-5 |
（2）上述4种溶液pH最小的是 ____ （填序号），其中②由水电离的H+浓度为 ____ mol•L-1。
（3）①中各离子浓度由大到小的顺序是 ____
（4）现有浓度为0.02mol/L的HCN与0.01mol/LNaOH等体积混合后（忽略体积变化），测得c（Na+）＞c（HCN），下列关系正确的是 ____ 。（填标号）
A．c（H+）＞c（OH-）
B．c（H+）＜（OH-）
C．c（H+）+c（HCN）═c（OH-）
D．c（HCN）+C（CN-）═0.01mol/L
（5）25℃时，测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11，则$\frac{c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$约为 ____ （计算结果保留两位小数）。向NaCN溶液中通入少量CO2，则发生反应的离子方程式为： ____
题目解答
答案
解：（1）H3PO2是一元中强酸，部分电离出氢离子，其电离方程式为：H3PO2⇌H++H2PO2-，故答案为：H3PO2⇌H++H2PO2-；
（2）由表中数据知酸性CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3-，酸性越强对应盐的水解程度越小，溶液碱性越弱，pH越小，则溶液③CH3COONa碱性最弱，pH最小。0.1mol•L-l的NaOH溶液中利用离子积常数计算水电离出氢离子浓度=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=1.0×10-13mol/L。
故答案为：③；1.0×10-13；
（3）①NaCN溶液中CN-离子水解溶液显碱性，溶液中离子浓度大小为：c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（4）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，则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（HCN）远远大于c（OH-），故C错误；
D．根据物料守恒可知：c（HCN）+c（CN-）=c（Na+）=0.01mol/L，故D正确。
故答案为：BD。
（5）①由HCN的电离平衡常数Ka=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{N}^{-}）}{c（HCN）}$，可知$\frac{c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{Ka}$=$\frac{1{0}^{-11}}{4.9×1{0}^{-10}}$mol/L≈0.02mol/L，故答案为：0.02；
②碳酸的一级电离常数大于HCN的，二级电离常数小于HCN的，故碳酸的酸性强于HCN，为碳酸氢根的酸性溶于HCN，故向NaCN溶液中通入少量CO2，反应生成HCN与NaHCO3，该反应离子方程式为：CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-．故答案为：CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-。
（2）由表中数据知酸性CH3COOH＞H2CO3＞HCN＞HCO3-，酸性越强对应盐的水解程度越小，溶液碱性越弱，pH越小，则溶液③CH3COONa碱性最弱，pH最小。0.1mol•L-l的NaOH溶液中利用离子积常数计算水电离出氢离子浓度=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=1.0×10-13mol/L。
故答案为：③；1.0×10-13；
（3）①NaCN溶液中CN-离子水解溶液显碱性，溶液中离子浓度大小为：c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：c（Na+）＞c（CN-）＞c（OH-）＞c（H+）；
（4）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，则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（HCN）远远大于c（OH-），故C错误；
D．根据物料守恒可知：c（HCN）+c（CN-）=c（Na+）=0.01mol/L，故D正确。
故答案为：BD。
（5）①由HCN的电离平衡常数Ka=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{N}^{-}）}{c（HCN）}$，可知$\frac{c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{Ka}$=$\frac{1{0}^{-11}}{4.9×1{0}^{-10}}$mol/L≈0.02mol/L，故答案为：0.02；
②碳酸的一级电离常数大于HCN的，二级电离常数小于HCN的，故碳酸的酸性强于HCN，为碳酸氢根的酸性溶于HCN，故向NaCN溶液中通入少量CO2，反应生成HCN与NaHCO3，该反应离子方程式为：CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-．故答案为：CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-。
解析
步骤 1：电离方程式
H_3PO_2是一元中强酸，部分电离出氢离子，其电离方程式为：H_3PO_2⇌H^{+}+H_2PO_2^{-}。
步骤 2：pH最小的溶液
由表中数据知酸性CH_3COOH＞H_2CO_3＞HCN＞HCO_3^{-}，酸性越强对应盐的水解程度越小，溶液碱性越弱，pH越小，则溶液③CH_3COONa碱性最弱，pH最小。0.1mol•L^{-l}的NaOH溶液中利用离子积常数计算水电离出氢离子浓度=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=1.0×10^{-13}mol/L。
步骤 3：离子浓度大小顺序
①NaCN溶液中CN^{-}离子水解溶液显碱性，溶液中离子浓度大小为：c（Na^{+}）＞c（CN^{-}）＞c（OH^{-}）＞c（H^{+}）。
步骤 4：混合溶液的性质
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}。
步骤 5：计算HCN和NaCN的混合溶液的pH
由HCN的电离平衡常数Ka=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{N}^{-}）}{c（HCN）}$，可知$\frac{c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{Ka}$=$\frac{1{0}^{-11}}{4.9×1{0}^{-10}}$mol/L≈0.02mol/L。
步骤 6：向NaCN溶液中通入少量CO_2的反应
碳酸的一级电离常数大于HCN的，二级电离常数小于HCN的，故碳酸的酸性强于HCN，为碳酸氢根的酸性溶于HCN，故向NaCN溶液中通入少量CO_2，反应生成HCN与NaHCO_3，该反应离子方程式为：CN^{-}+CO_2+H_2O=HCN+HCO_3^{-}。
H_3PO_2是一元中强酸，部分电离出氢离子，其电离方程式为：H_3PO_2⇌H^{+}+H_2PO_2^{-}。
步骤 2：pH最小的溶液
由表中数据知酸性CH_3COOH＞H_2CO_3＞HCN＞HCO_3^{-}，酸性越强对应盐的水解程度越小，溶液碱性越弱，pH越小，则溶液③CH_3COONa碱性最弱，pH最小。0.1mol•L^{-l}的NaOH溶液中利用离子积常数计算水电离出氢离子浓度=$\frac{1{0}^{-14}}{0.1}$mol/L=1.0×10^{-13}mol/L。
步骤 3：离子浓度大小顺序
①NaCN溶液中CN^{-}离子水解溶液显碱性，溶液中离子浓度大小为：c（Na^{+}）＞c（CN^{-}）＞c（OH^{-}）＞c（H^{+}）。
步骤 4：混合溶液的性质
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}。
步骤 5：计算HCN和NaCN的混合溶液的pH
由HCN的电离平衡常数Ka=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{N}^{-}）}{c（HCN）}$，可知$\frac{c（HCN）}{c（C{N}^{-}）}$=$\frac{c（{H}^{+}）}{Ka}$=$\frac{1{0}^{-11}}{4.9×1{0}^{-10}}$mol/L≈0.02mol/L。
步骤 6：向NaCN溶液中通入少量CO_2的反应
碳酸的一级电离常数大于HCN的，二级电离常数小于HCN的，故碳酸的酸性强于HCN，为碳酸氢根的酸性溶于HCN，故向NaCN溶液中通入少量CO_2，反应生成HCN与NaHCO_3，该反应离子方程式为：CN^{-}+CO_2+H_2O=HCN+HCO_3^{-}。