Question

下表是幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)、難溶電解質(zhì)的溶度積Ksp（25℃）．

電解質(zhì)	平衡方程式	平衡常數(shù)K	Ksp
CH3COOH	CH3COOH?CH3COO-+H+	1.76×10-5
H2CO3	H2CO3?H++HCO3- HCO3-?H++CO32-	K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11
C6H5OH	C6H5OH?C6H5O-+H+	1.1×10-10
H3PO4	H3PO4?H++H2PO4- H2PO4-?H++HPO42- HPO42-?H++PO43-	K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8 K3=2.20×10-13
NH3?H2O	NH3?H2O?NH4++OH-	1.76×10-5
BaSO4	BaSO4?Ba2++SO42-		1.07×10-10
BaCO3	BaCO3?Ba2++CO32-		2.58×10-9

回答下列問題：
（1）由上表分析，若①CH₃COOH ②HCO₃^-③C₆H₅OH ④H₂PO₄^-均可看作酸，則它們酸性由強到弱的順序為

 

（須填編號）；
（2）寫出C₆H₅OH與Na₃PO₄反應的離子方程式：

 

；
（3）25℃時，將等體積等濃度的醋酸和氨水混合，混合液中：c（CH₃COO^-）

 

c（NH₄⁺）；（填“＞”、“=”或“＜”）
（4）25℃時，向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水，混合溶液中粒子濃度關系正確的是

 

；
A．若混合液pH＞7，則V≥10
B．若混合液pH＜7，則c（NH₄⁺）＞c（C₆H₅O^-）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C．V=10時，混合液中水的電離程度小于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的電離程度
D．V=5時，2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH）
（5）水解反應是典型的可逆反應．水解反應的化學平衡常數(shù)稱為水解常數(shù)（用K_h表示），類比化學平衡常數(shù)的定義，請寫出Na₂CO₃第一步水解反應的水解常數(shù)的表達式

 

．
（6）Ⅰ．如圖所示，有T₁、T₂兩種溫度下兩條BaSO₄在水中的沉淀溶解平衡曲線，回答下列問題：
①T₁

 

T₂（填＞、=、＜），T₂溫度時Ksp（BaSO₄）=

 

；
②討論T₁溫度時BaSO₄的沉淀溶解平衡曲線，下列說法正確的是

 

A．加入Na₂SO₄可使溶液由a點變?yōu)閎點
B．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）任意一點時，均有BaSO₄沉淀生成
C．蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍�線上a、b之間的某一點（不含a、b）
D．升溫可使溶液由b點變?yōu)閐點
Ⅱ．現(xiàn)有0.2mol的BaSO₄沉淀，每次用1L飽和Na₂CO₃溶液（濃度為1.7mol/L）處理．若使BaSO₄中的SO₄^2-全部轉化到溶液中，需要反復處理

 

次．[提示：BaSO₄（s）+CO₃^2-（aq）?BaCO₃（s）+SO₄^2- （aq）]．

Answer 1

分析：（1）同一溫度下，酸的電離常數(shù)越大其酸性越強，根據(jù)酸的電離常數(shù)確定酸性強弱；
（2）苯酚的電離平衡常數(shù)大于磷酸的第三步電離平衡常數(shù)，而小于第二步電離平衡常數(shù)，則苯酚和磷酸鈉反應生成苯酚鈉和磷酸一氫鈉；
（3）25℃時，醋酸和一水合氨的電離平衡常數(shù)相等，則等濃度等體積的醋酸和一水合氨混合，溶液呈中性；
（4）相同溫度下，一水合氨的電離程度大于苯酚，則苯酚銨溶液呈堿性，
A．如果溶液呈堿性，溶液中的溶質(zhì)為苯酚銨或苯酚銨和一水合氨或苯酚銨和苯酚；
B．如果溶液呈酸性，溶液中的溶質(zhì)為苯酚和苯酚銨混；
C．含有弱根離子的鹽促進水電離；
D．任何電解質(zhì)溶液中都遵循物料守恒；
（5）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

；
（6）I．①升高溫度促進難溶物溶解；Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）；
②A．硫酸鈉抑制硫酸鋇電離；
B．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）為過飽和溶液；
C．蒸發(fā)溶劑，增大溶液中溶質(zhì)的濃度，溫度不變，溶度積常數(shù)不變；
D．升溫增大溶質(zhì)的溶解，溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大；
II．根據(jù)化學方程式和化學平衡常數(shù)進行計算．

解答：解：（1）同一溫度下，酸的電離常數(shù)越大其酸性越強，根據(jù)這幾種酸的電離平衡常數(shù)知，它們的酸性強弱順序是：①④③②，故答案為：①④③②；
（2）苯酚的電離平衡常數(shù)大于磷酸的第三步電離平衡常數(shù)，而小于第二步電離平衡常數(shù)，則苯酚和磷酸鈉反應生成苯酚鈉和磷酸一氫鈉，離子方程式為：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-，故答案為：C₆H₅OH+PO₄^3-=C₆H₅O^-+HPO₄^2-；
（3）25℃時，醋酸和一水合氨的電離平衡常數(shù)相等，則等濃度等體積的醋酸和一水合氨混合，溶液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得（H⁺）+（NH₄⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），所以得（NH₄⁺）=c（CH₃COO^-），故答案為：=；
（4）相同溫度下，一水合氨的電離程度大于苯酚，則苯酚銨溶液呈堿性，
A．如果溶液呈堿性，溶液中的溶質(zhì)為苯酚銨或苯酚銨和一水合氨，苯酚和氨水的濃度相等，要使溶液呈堿性，苯酚的體積小于或等于或大于氨水體積都可能使混合溶液呈堿性，故A錯誤；
B．若混合液pH＜7，溶液中的溶質(zhì)為苯酚和苯酚銨，pH＜7，則c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得c（H⁺）+c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（OH^-），所以c（C₆H₅O^-）＞c（NH₄⁺），故B錯誤；
C．含有弱根離子的鹽促進水電離，酸抑制水電離，所以苯酚銨促進水電離，苯酚抑制水電離，故C錯誤；
D．任何電解質(zhì)溶液中都遵循物料守恒，根據(jù)物料守恒得V=5時，2c（NH₃?H₂O）+2c（NH₄⁺）=c（C₆H₅O^-）+c（C₆H₅OH），故D正確；
故選D；
（5）K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

，故答案為：K_h=

c(HCO3-)．c(OH-)

c(CO32-)

；
（6）Ⅰ．①升高溫度促進難溶物溶解，根據(jù)圖象知T₂的溶度積常數(shù)大于T₁，所以T₁＜T₂；Ksp（BaSO₄）=c（Ba²⁺）．c（SO₄^2-）=1.0×10^-4×5.0×10^-5=5×10^-9，；
故答案為：T₁＜T₂；5.0×10^-9；
②A．硫酸鈉抑制硫酸鋇電離，硫酸根離子濃度增大，導致溶液中鋇離子濃度減小，所以可以使溶液由a點變?yōu)閎點，故A正確；
B．在T₁曲線上方區(qū)域（不含曲線）為過飽和溶液，所以有晶體析出，故B正確；
C．蒸發(fā)溶劑，增大溶液中溶質(zhì)的濃度，溫度不變，溶度積常數(shù)不變，所以蒸發(fā)溶劑可能使溶液由d點變?yōu)榍�線上a、b之間的某一點（不含a、b），故C正確；
D．升溫增大溶質(zhì)的溶解，溶液中鋇離子、硫酸根離子濃度都增大，故D錯誤；
故選ABC；
Ⅱ．設每次用1.00L 2.0 mol?L^-1飽和Na₂CO₃溶液能處理xmol BaSO₄，
BaSO₄ +CO₃^2-=BaCO₃ +SO₄²
    （2.0-x）mol?L^-1  x mol?L^-1
根據(jù)K=

c(SO42-)

c(CO32-)

=

x

2.0-x

=0.042
解得：x=0.081，處理次數(shù)=

0.2mol

0.081mol

=2.5，所以至少處理3次；
故答案為：3次．

點評：本題考查了難溶電解質(zhì)的溶解平衡及弱電解質(zhì)的電離，正確理解溶度積曲線是解本題關鍵，結合溶度積常數(shù)來分析解答，難度中等．