Question

20．食醋（主要成分CH₃COOH）、純堿（Na₂CO₃）和小蘇打（NaHCO₃）均為家庭廚房中常用的物質(zhì)．已知：

弱酸	CH3COOH	H2CO3	HNO2
電離常數(shù)	K=1.8×10-5	K=4.3×10-7 K=5.6×10-11	K=5.0×10-4

請(qǐng)回答下列問題：
（1）25℃時(shí)，0.10mol•L^-1Na₂CO₃ 溶液的pH=11，則溶液中由水電離出的c（OH^-）10^-3；
（2）常溫下，將20mL 0.10mol•L^-1CH₃COOH溶液和20mL 0.10mol•L^-1HNO₂ 溶液分別與20mL 0.10mol•L^-1NaHCO₃ 溶液混合（混合后溶液體積變化忽略不計(jì)）．
①反應(yīng)開始時(shí)，v（CH₃COOH ）＜ v（HNO₂）（填“＞”、“＜”或“：”），原因是K（HNO₂）＞K（CH₃COOH），說明HNO₂ 的酸性強(qiáng)，等物質(zhì)的量濃度的HNO₂ 溶液和CH₃COOH溶液相 比較，HNO₂ 溶液的c（H⁺）大，與NaHCO₃ 溶液的反應(yīng)速率較快；
②充分反應(yīng)后．兩溶液中c（CH₃COO^-）＜ c（NO₂^-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）25°C時(shí)，向CH₃COOH溶液中加入一定量的NaHCO₃，所得混合液的pH=6，則混合液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=18；
（4）常溫下，下列方法可以使0.1mol•L^-1CH₃COOH的電離程度增大的是
a．加入少量的稀鹽酸    b．加熱溶液   c．加水稀釋  d．加入少量冰醋酸
（5）PbSO₄難溶于水卻可溶于醋酸，你認(rèn)為可能的原因是②③．
①因醋酸是弱酸，故反應(yīng)可進(jìn)行　②醋酸鉛是弱電解質(zhì)�、鄞姿徙U在水中形成電離平衡時(shí)的c（Pb²⁺）小于PbSO₄的溶解平衡的c（Pb²⁺）

Answer 1

分析 （1）Na₂CO₃ 溶液中的氫離子和氫氧根離子都是由水電離出來的；
（2）①據(jù)其電離平衡常數(shù)可知，HNO₂的酸性比醋酸強(qiáng)，醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)，相同物質(zhì)的量濃度的醋酸和HNO₂相比，HNO₂溶液中氫離子濃度大；
②相同物質(zhì)的量濃度的醋酸根離子和NO₂^-相比，醋酸根離子水解程度大，據(jù)此分析；
（3）據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)K=$\frac{[C{H}_{3}CO{O}^{-}][{H}^{+}]}{[C{H}_{3}COOH]}$=1.8×10^-5和pH=6求算；
（4）依據(jù)影響電離平衡的因素分析判斷，CH₃COOH的電離程度增大，平衡正向進(jìn)行；
（5）根據(jù)硫酸鉛在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸時(shí)，醋酸根離子和鉛離子生成弱電解質(zhì)醋酸鉛，促進(jìn)硫酸鉛溶解；

解答 解：（1）25℃時(shí)，0.10mol•L^-1Na₂CO₃ 溶液的pH=11，則c（H⁺）=10^-11mol/L，據(jù)Kw可知，c（OH^-）=10^-3mol/L，
故答案為：10^-3；
（2）①據(jù)其電離平衡常數(shù)可知，HNO₂的酸性比醋酸強(qiáng)，醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)，相同物質(zhì)的量濃度的醋酸和HNO₂相比，HNO₂溶液中氫離子濃度大，所以與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)速率快，
故答案為：＜，K（HNO₂）＞K（CH₃COOH），說明HNO₂ 的酸性強(qiáng)，等物質(zhì)的量濃度的HNO₂ 溶液和CH₃COOH溶液相 比較，HNO₂ 溶液的c（H⁺）大，與NaHCO₃ 溶液的反應(yīng)速率較快；
②常溫下，將20mL 0.10mol•L^-1CH₃COOH溶液和20mL 0.10mol•L^-1HNO₂ 溶液分別與20mL 0.10mol•L^-1NaHCO₃ 溶液混合，充分反應(yīng)后得到相同物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉和亞硝酸鈉溶液，相同物質(zhì)的量濃度的醋酸根離子和NO₂^-相比，醋酸根離子水解程度大，所以醋酸根離子濃度小，故答案為：＜；
（3）醋酸的電離平衡常數(shù)K=$\frac{[C{H}_{3}CO{O}^{-}][{H}^{+}]}{[C{H}_{3}COOH]}$=1.8×10^-5，pH=6，則c（H⁺）=10^-6mol/L，所以$\frac{[C{H}_{3}CO{O}^{-}]}{[C{H}_{3}COOH]}$=$\frac{1.8×1{0}^{-5}}{1{0}^{-6}}$=18，
故答案為：18；
（4）醋酸溶液中存在電離平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，
a．加入少量的稀鹽酸，氫離子濃度增大，平衡逆向進(jìn)行，故a錯(cuò)誤；
b．電離平衡是吸熱反應(yīng)，加熱溶液促進(jìn)電離，平衡正向進(jìn)行，電離程度增大，故b正確；
c．加水稀釋促進(jìn)電離，電離程度增大，故c正確；
d．加入少量冰醋酸，溶解后產(chǎn)生濃度增大，產(chǎn)生電離程度減小，故d錯(cuò)誤；
個(gè)選bc；
（5）硫酸鉛在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸時(shí)，醋酸根離子和鉛離子生成弱電解質(zhì)醋酸鉛，促進(jìn)硫酸鉛溶解，所以醋酸鉛是弱電解質(zhì)，并且醋酸鉛在水中形成電離平衡時(shí)的c（Pb²⁺）小于PbSO₄的溶解平衡的c（Pb²⁺），
故答案為：②③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)的電離平衡、水的離子積常數(shù)及應(yīng)用、弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)及應(yīng)用、鹽類水解中的越弱越水解原理，題目難度中等．