Question

3．已知化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理．請(qǐng)回答下列問題：
（1）常溫下，濃度均為0.1mol•L^-1的下列六種溶液的pH如下表：

溶質(zhì)	CH3COONa	NaHCO3	Na2CO3	NaClO	NaCN
pH	8.8	9.7	11.6	10.3	11.1

①上述鹽溶液中的陰離子，結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)的是CO₃^2-．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷，濃度均為0.01mol•L^-1的下列四種物質(zhì)的溶液中，酸性最強(qiáng)的是D；將各溶液分別稀釋100倍，pH變化最小的是A（填編號(hào)）．
A．HCN  B．HClO  C．H₂CO₃  D．CH₃COOH
③據(jù)上表數(shù)據(jù)，請(qǐng)你判斷下列反應(yīng)不能成立的是C（填編號(hào)）．
A．CH₃COOH+Na₂CO₃═NaHCO₃+CH₃COONa
B．CH₃COOH+NaCN═CH₃COONa+HCN
C．CO₂+H₂O+2NaClO═Na₂CO₃+2HClO
④要增大氯水中HClO的濃度，可向氯水中加入少量的碳酸鈉溶液，反應(yīng)的離子方程式為2Cl₂+CO₃^2-+H₂O=CO₂↑+2Cl^-+2HClO．
（2）已知常溫下Cu（OH）₂的K_sp=2×10^-20．又知常溫下某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol•L^-1，如果要生成Cu（OH）₂沉淀，則應(yīng)調(diào)整溶液pH大于5；要使0.2mol•L^-1的CuSO₄溶液中Cu²⁺沉淀較為完全（使Cu2⁺濃度降至原來(lái)的千分之一）則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH為6．

Answer 1

分析 （1）①弱酸根質(zhì)量水解程度越大，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越大，則酸根離子結(jié)合質(zhì)子能力越大；
②酸的酸性越強(qiáng)，酸的電離程度越大，其酸根離子水解程度越小，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越��；加水稀釋促進(jìn)弱酸電離，相同濃度的不同酸稀釋相同的倍數(shù)，酸的酸性越弱，酸的PH變化越�。�
③根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸判斷；
④HClO和碳酸鈉不反應(yīng)，鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳；
（2）根據(jù)K_sp=c（Cu²⁺）•[c（OH^-）]²=2×10^-20，根據(jù)Cu²⁺離子的濃度計(jì)算OH^-離子的濃度，根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算氫離子濃度，并以此計(jì)算溶液pH值；Cu²⁺沉淀較為完全濃度降至原來(lái)的千分之一，根據(jù)K_sp求出OH^-離子的濃度，再求pH．

解答 解：（1）①弱酸根質(zhì)量水解程度越大，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越大，則酸根離子結(jié)合質(zhì)子能力越大，根據(jù)溶液pH知，CO₃^2-的水解程度最大，則CO₃^2-結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)，故答案為：CO₃^2-；
②酸的酸性越強(qiáng)，酸的電離程度越大，其酸根離子水解程度越小，相同濃度的鈉鹽溶液的pH越小，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，酸性最強(qiáng)的醋酸、酸性最弱的酸是HCN；加水稀釋促進(jìn)弱酸電離，相同濃度的不同酸稀釋相同的倍數(shù)，酸的酸性越弱，酸的PH變化越小，酸性最弱的酸是HCN，則pH變化最小的是HCN，故選：D；A；
③A．醋酸酸性大于碳酸，所以CH₃COOH+Na₂CO₃=NaHCO₃+CH₃COONa能發(fā)生，故不選；
B．醋酸酸性大于氫氰酸，所以CH₃COOH+NaCN=CH₃COONa+HCN能發(fā)生，故不選；
C．次氯酸酸性小于碳酸而大于碳酸氫根離子，所以CO₂+H₂O+NaClO=NaHCO₃+HClO能發(fā)生，故選；
故答案為：C；
④HClO和碳酸鈉不反應(yīng)，鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，所以導(dǎo)致氯水中HClO濃度增大，離子方程式為2Cl₂+CO₃^2-+H₂O=CO₂↑+2Cl^-+2HClO，
故答案為：2Cl₂+CO₃^2-+H₂O=CO₂↑+2Cl^-+2HClO；
（2）某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果生成Cu（OH）₂沉淀，則應(yīng)有c（OH^-）≥$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{0.02}}$mol/L=10^-9mol/L，則c（H⁺）≤$\frac{1×1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-5mol/L，
所以pH≥-lg（10^-5）=5；Cu²⁺沉淀較為完全是的濃度為$\frac{0.2mol/L}{1000}$=2×10^-4mol/L，
則c（OH^-）=$\sqrt{\frac{2×1{0}^{-20}}{2×1{0}^{-4}}}$mol/L═10^-8mol/L，
則c（H⁺）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{1{0}^{-8}}$mol/L=10^-6mol/L，
所以pH=-lg（10^-6）=6，
故答案為：5；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了平衡常數(shù)，鹽類水解，溶度積常數(shù)的計(jì)算，題目綜合性較強(qiáng)，難度不大，注意把握計(jì)算公式的運(yùn)用、H₂CO₃、HClO、HCO₃^-酸性強(qiáng)弱關(guān)系．