Question

電離平衡常數(shù)（用Ka表示）的大小可以判斷電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱．25℃時(shí)，有關(guān)物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表所示：

化學(xué)式	HF	H2CO3	HClO
電離平衡常數(shù) （Ka）	7.2×10-4	K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11	3.0×10-8

（1）已知25℃時(shí)，①HF（aq）+OH^-（aq）=F^-（aq）+H₂O（l）△H=-67.7kJ/mol，②H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，氫氟酸的電離方程式及熱效應(yīng)可表示為

 

．
（2）將濃度為0.1mol/LHF溶液加水稀釋一倍（假設(shè)溫度不變），下列各量增大的是

 

．
A．c（H+）    B．c（H⁺）?c（OH^-）     C．

c(H+)

c(HF)

  D．

c(OH-)

c(H+)

（3）25℃時(shí)，在20mL0.1mol/L氫氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液，測(cè)得混合溶液的pH變化曲線如圖所示，下列說法正確的是

 

．
A．pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中，由水電離出的c（H⁺）相等
B．①點(diǎn)時(shí)pH=6，此時(shí)溶液中，c（F^-）-c（Na⁺）=9.9×10^-7mol/L
C．②點(diǎn)時(shí)，溶液中的c（F^-）=c（Na⁺）
D．③點(diǎn)時(shí)V=20mL，此時(shí)溶液中c（F^-）＜c（Na⁺）=0.1mol/L
（4）物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的下列四種溶液：①Na₂CO₃溶液②NaHCO₃溶液③NaF溶液④NaClO溶液．
依據(jù)數(shù)據(jù)判斷pH由大到小的順序是

 

．
（5）Na₂CO₃溶液顯堿性是因?yàn)镃O₃^2-水解的緣故，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明之

 

．
（6）長(zhǎng)期以來，一直認(rèn)為氟的含氧酸不存在．1971年美國(guó)科學(xué)家用氟氣通過細(xì)冰末時(shí)獲得HFO，其結(jié)構(gòu)式為H-O-F．HFO與水反應(yīng)得到HF和化合物A，每生成1molHF轉(zhuǎn)移

 

mol電子．

Answer 1

分析：（1）利用蓋斯定律分析，注意氫氟酸是弱電解質(zhì)；
（2）氫氟酸是弱電解質(zhì)，溶液中存在電離平衡，加水稀釋其溶液促進(jìn)氫氟酸電離，注意水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)；
（3）A．酸或堿抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離；
B．根據(jù)電荷守恒計(jì)算；
C．根據(jù)電荷守恒計(jì)算；
D．等物質(zhì)的量的氫氟酸和氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成氟化鈉，溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒判斷，注意等體積混合時(shí)，不水解離子濃度變?yōu)樵瓉淼囊话耄?br />（4）等物質(zhì)的量濃度的鈉鹽溶液，酸根離子水解程度越大其溶液的pH越大；
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使溶液中的CO₃^2-由有到無，再根據(jù)酚酞的顏色變化起作用的是否是碳酸根離子；
（6）根據(jù)原子守恒確定A，再根據(jù)化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子．

解答：解：（1）通過表格知，氫氟酸是弱電解質(zhì)，將方程式①-②得HF（aq）?H⁺（aq）+F^-（aq）△H=-10.4KJ?mol^-1，
故答案為：HF（aq）?H⁺（aq）+F^-（aq）△H=-10.4KJ?mol^-1；
（2）氫氟酸是弱電解質(zhì)，溶液中存在電離平衡，加水稀釋其溶液促進(jìn)氫氟酸電離，
A．稀釋過程中促進(jìn)氫氟酸電離，但c（H+）減小，故錯(cuò)誤；
B．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以c（H⁺）?c（OH^-）不變，故錯(cuò)誤；    
 C．稀釋過程中促進(jìn)氫氟酸電離，氫離子個(gè)數(shù)增大，氟化氫分子個(gè)數(shù)減小，所以

c(H+)

c(HF)

 增大，故正確；
 D．稀釋過程中促進(jìn)氫氟酸電離，氫離子濃度降低，氫氧根離子濃度增大，所以

c(OH-)

c(H+)

增大，故正確；
故選CD；
（3）A．氫氟酸抑制水電離，氟化鈉促進(jìn)水電離，所以pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中，由水電離出的不相等，故錯(cuò)誤；
B．①點(diǎn)時(shí)pH=6，溶液中存在電荷守恒，c（F^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），所以c（F^-）-c（Na⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=9.9×10^-7mol/L，故正確；
C．②點(diǎn)時(shí)，溶液呈中性，c（OH^-）=c（H⁺），溶液中存在電荷守恒，c（F^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），
所以c（F^-）=c（Na⁺），故正確；
D．③點(diǎn)時(shí)V=20mL，此時(shí)溶液中溶質(zhì)在氟化鈉，溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒知c（F^-）＜c（Na⁺），但等體積混合時(shí)不水解的離子濃度變?yōu)樵瓉淼囊话耄�所以c（F^-）＜c（Na⁺）=0.05mol/L，故錯(cuò)誤；
故選BC；
（4）等物質(zhì)的量濃度的鈉鹽溶液，酸根離子水解程度越大其溶液的pH越大，酸的電離常數(shù)越小其酸根離子水解程度越大，所以等物質(zhì)的量濃度的①Na₂CO₃溶液②NaHCO₃溶液③NaF溶液④NaClO溶液中pH由大到小的順序是：
①④②③，故答案為：①④②③；
（5）為證明純堿溶液呈堿性是由CO₃^2-引起的，就設(shè)計(jì)一個(gè)使溶液中的碳酸根離子由有到無的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)溶液中酚酞顏色的變化判斷，所以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為：在碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去或變淺，則說明Na₂CO₃溶液顯堿性是因?yàn)镃O₃^2-水解的緣故，
故答案為：在碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去或變淺；
（6）根據(jù)原子守恒知，該反應(yīng)方程式為：HFO+H₂O=HF+H₂O₂，根據(jù)元素化合價(jià)知，每生成1molHF轉(zhuǎn)移 1mol電子，故答案為：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，注意（3）中D選項(xiàng)，等體積混合時(shí)，不水解的離子其濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，明確HOF中各元素的化合價(jià)，為易錯(cuò)點(diǎn)．