Question

19．（一）對于弱酸，在一定溫度下達到電離平衡時，各微粒的濃度存在一種定量的關系．下表為幾種弱酸在25℃時的電離平衡常數(shù)

酸	電離平衡常數(shù)K
CH3COOH	1.76×10-5
H2CO3	K1=4.31×10-7 K2=5.61×10-11
H3PO4	K1=7.52×10-3 K2=6.23×10-8  K3=2.20×10-13

回答下列問題：
（1）K只與溫度有關，當溫度升高時，K值增大（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）從電離的角度，HCO₃^-、HPO₄^2-、H₂PO₄^-都可看作是酸，其中酸性最強的是H₂PO₄^-，最弱的是HPO₄^2-．
（3）對于同一種多元弱酸，有不止一個電離平衡常數(shù)，多個常數(shù)K₁、K₂、K₃、之間存在某種大小關系，此關系是K₁＞K₂＞K₃；以碳酸為例，用離子方程式和必要的文字說明產(chǎn)生此規(guī)律的原因多元弱酸分步電離，上一級電離產(chǎn)生的H⁺抑制下一級的電離，所以碳酸的二級電離常數(shù)小于一級電離常數(shù)：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-．
（4）電離平衡常數(shù)是用實驗的方法測定出來的．現(xiàn)已經(jīng)測得25℃時，c　mol/L CH₃COOH的電離轉化率為α，則該溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)K=${\;}_{C{H}_{3}COOH}$$\frac{c{α}^{2}}{1-α}$．
（二）化合物SOCl₂是一種液態(tài)化合物，沸點77℃．在盛有10mL水的錐形瓶中，小心地滴加8～10滴SOCl₂，可觀察到劇烈反應，液面上有白霧形成，并有帶刺激性氣味的氣體逸出．該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色．
（1）寫出SOCl₂和水反應的化學方程式：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl．
（2）把AlCl₃溶液蒸干、灼燒，最后得到的主要固體產(chǎn)物是Al₂O₃；用SOCl₂與AlCl₃•6H₂O混合共熱得到無水AlCl₃，原因是因為當與SOCl₂混合共熱時，由于SOCl₂極易吸水，防止AlCl₃的水解，同時產(chǎn)生的HCl也可以抑制AlCl₃的水解．

Answer 1

分析 （一）（1）弱電解質的電離是吸熱反應，升高溫度促進弱電解質電離；
（2）酸的電離平衡常數(shù)越大，酸的電離程度越大，則酸的酸性越強；
（3）多元弱酸的分步電離，其電離程度依次減��；
（4）醋酸溶液中水電離出的氫離子濃度很小，對于醋酸電離出的氫離子來說水電離出的氫離子可以忽略，所以該溶液中c（CH₃COO^-）=c（H⁺）=c αmol/L，溶液中c（CH₃COOH）=c（1-α）mol/L，
根據(jù)電離平衡常數(shù)公式計算其電離平衡常數(shù)；
（二）（1）SOCl₂和水混合，可觀察到劇烈反應，液面上有白霧形成，說明有HCl生成，并有帶刺激性氣味的氣體逸出，該氣體可使滴有品紅試液的濾紙褪色，說明還有二氧化硫生成，根據(jù)反應物和生成物書寫方程式；
（2）氯化鋁水解生成氫氧化鋁和鹽酸，升高溫度促進氯化鋁水解，蒸干溶液得到氫氧化鋁，灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁；HCl能抑制氯化鋁水解．

解答 解：（1）弱電解質的電離是吸熱反應，升高溫度促進弱電解質電離，則生成物濃度增大反應物濃度減小，所以K值增大，故答案為：增大；
（2）電離平衡常數(shù)越大的酸性越強，越小的酸性越弱，根據(jù)表格知，酸性增強的是H₂PO₄^-，最弱的是 HPO₄^2-，故答案為：H₂PO₄^-；HPO₄^2-；
（3）多元弱酸分步電離，第一步電離程度最大，第二步、第三步依次減小，原因是上一級電離產(chǎn)生的H⁺對下一級電離有抑制作用，以碳酸為例，碳酸的二級電離常數(shù)小于一級電離常數(shù)：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，HCO₃^-? H⁺+CO₃^2-，
故答案為：K₁＞K₂＞K₃；多元弱酸分步電離，上一級電離產(chǎn)生的H⁺抑制下一級的電離，所以碳酸的二級電離常數(shù)小于一級電離常數(shù)：H₂CO₃?H⁺+HCO₃^-，HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-；
（4）醋酸溶液中水電離出的氫離子濃度很小，對于醋酸電離出的氫離子來說水電離出的氫離子可以忽略，所以該溶液中c（CH₃COO^-）=c（H⁺）=c αmol/L，溶液中c（CH₃COOH）=c（1-α）mol/L，
則電離平衡常數(shù)K=$\frac{（cα）^{2}}{c（1-α）}$=$\frac{c{α}^{2}}{1-α}$，故答案為：$\frac{c{α}^{2}}{1-α}$；
（二）（1）依據(jù)反應現(xiàn)象分析生成物為有刺激性氣味的二氧化硫和氯化氫氣體，反應的化學方程式為：SOCl₂+H₂O=2HCl↑+SO₂↑，故答案為：SOCl₂+H₂O=SO₂↑+2HCl；
（2）蒸干AlCl₃溶液不能得到無水AlCl₃，因為蒸干AlCl₃溶液時，由于AlCl₃水解生成的HCl易揮發(fā)，而得到Al（OH）₃，繼續(xù)灼燒會產(chǎn)生Al₂O₃，若使SOCl₂與AlCl₃•6H₂0混合并加熱，可得到無水AlCl₃，SOCl₂與水反應生成的氯化氫會對氯化鋁水解起到抑制作用；
故答案為：Al₂O₃；因為當與SOCl₂混合共熱時，由于SOCl₂極易吸水，防止AlCl₃的水解，同時產(chǎn)生的HCl也可以抑制AlCl₃的水解．

點評 本題考查弱電解質的電離和鹽類水解平衡，明確弱電解質電離平衡常數(shù)與酸的酸性強弱關系是解本題關鍵，難點是電離平衡常數(shù)有關計算，注意：電離平衡常數(shù)只與溫度有關，與溶液酸堿性及濃度無關．