Question

（1）已知常溫下pH=2的高碘酸（H₃IO₅）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，所得混合溶液呈酸性；0.01mol/L的碘酸（HIO₃）溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合，所得混合溶液呈中性．請回答下列問題：
①高碘酸是

 

（填“弱酸”或“強(qiáng)酸”），原因是

 

．
②寫出HIO₃的電離方程式

 

．
（2）已知CH₃COOH的電離常數(shù)Ka=1.8×10^-5，HCN的電離常數(shù)Ka=10^-9，則物質(zhì)的量濃度相同的CH₃COONa與NaCN混合溶液中，離子濃度由大到小的順序是

 

．
（3）常溫下，0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液加水稀釋過程中，下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)變大的是

 

（填序號）
A．Ka（電離常數(shù)）  B．

c(H+)

c(CH3COOH)

   C．c（H⁺）?c（OH^-）   D．

c(OH-)

c(H+)

  E．c（H⁺）
（4）體積均為l00mL pH=2的CH₃COOH與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示，則HX的電離平衡常數(shù)

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）CH₃COOH的電離平衡常數(shù)．理由是：

 

．
（5）CaCO₃的K_sp=2.8×10^-9．將等體積CaCl₂溶液與Na₂CO₃溶液混合，所得混合液中Na₂CO₃溶液的濃度為
2×10^-4mol/L，則生成沉淀所需該CaCl₂溶液的最小濃度為

 

．

Answer 1

考點：酸堿混合時的定性判斷及有關(guān)ph的計算,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）①pH=2的高碘酸溶液與pH=12的NaOH溶液中氫離子濃度和氫氧根離子的濃度相等，氫氧化鈉是強(qiáng)堿，討論高碘酸分別為強(qiáng)酸或弱酸，根據(jù)反應(yīng)后溶液的酸堿性判斷；
②碘酸是強(qiáng)酸電離出氫離子和碘酸根離子；
（2）（1）相同條件下，酸的電離平衡常數(shù)越大，物質(zhì)的量濃度相同的CH₃COONa與NaCN混合溶液中，溶液呈堿性，與NaCN溶液中CN^-水解程度大，再結(jié)合電荷守恒、物料守恒判斷離子濃度；
（3）CH₃COOH溶液加稀釋過程中，各個微粒濃度減小，電離程度增大，電離平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨濃度變化；
（4）酸性越強(qiáng)，則稀釋過程中溶液的pH變化越大；
（5）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=1×10^-4mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）計算沉淀時混合溶液中c（Ca²⁺），原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的濃度．

解答： 解：（1）①pH=2的高碘酸溶液與pH=12的NaOH溶液中氫離子濃度和氫氧根離子的濃度相等，氫氧化鈉是強(qiáng)堿，等體積混合時，若溶液呈中性，說明氫離子和氫氧根離子恰好反應(yīng)，高碘酸是強(qiáng)酸，但實際上混合溶液呈酸性，這說明高碘酸又電離出部分氫離子，所以高碘酸是弱酸，
故答案為：弱酸；pH=2的高碘酸電離出的c（H⁺）和pH=2的NaOH溶液電離出的c（OH^-）相等，且兩者體積相等，但所得溶液顯酸性，則高碘酸必定是不完全電離，所以高碘酸是弱酸；
②碘酸是強(qiáng)酸，不存在電離平衡，電離方程式為：HIO₃=H⁺+IO₃^-；，故答案為：HIO₃=H⁺+IO₃^-；
（2）物質(zhì)的量濃度相同的CH₃COONa與NaCN混合溶液中，溶液呈堿性，c（OH^-）＞c（H⁺），與NaCN溶液中CN^-水解程度大，c（CH₃COO^-）＞c（CN^-），溶液中離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
故答案為：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（CN^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（3）A、電離平衡常數(shù)隨溫度變化，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故A錯誤；
B、0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液加稀釋過程中，各個微粒濃度減小，同時醋酸的電離向右移動，c（H⁺）減小的程度小于c（CH₃COOH）的減小程度，所以c（H⁺）/c（CH₃COOH）增大，故B正確；
C、Kw=c（H⁺）?c（OH^-）只受溫度的影響，溫度不變則其值是一個常數(shù)，故C錯誤；
D、醋酸稀釋，酸性減弱，c（H⁺）減小，堿性增強(qiáng)，c（OH^-）增大，即c（OH^-）/c（H⁺）增大，故D正確；
E、0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液加稀釋過程中，電離程度增大，各個微粒濃度減小，故E錯誤；
故選BD．
（4）根據(jù)CH₃COOH與一元酸HX加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系圖可以看出HX酸在稀釋過程中溶液的PH變化比醋酸的小，所以酸性HX弱于醋酸，電離程度：HX＜CH₃COOH，
故答案為：小于；稀釋相同倍數(shù)，一元酸HX的pH變化比醋酸小，故酸性弱，電離平衡常數(shù)�。�
（5）Na₂CO₃溶液的濃度為2×10^-4mol/L，等體積混合后溶液中c（CO₃^2-）=

1

2

×2×10^-4mol/L=1×10^-4mol/L，根據(jù)Ksp=c（CO₃^2-）?c（Ca²⁺）=2.8×10^-9可知，c（Ca²⁺）=

2.8×10-9

1×10-4

mol/L=2.8×10^-5mol/L，原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為混合溶液中c（Ca²⁺）的濃度，故原溶液CaCl₂溶液的最小濃度為2.8×10^-5mol/L．
故答案為：2.8×10^-5 mol/L．

點評：本題考查學(xué)生有關(guān)弱電解質(zhì)的電離知識，考查角度廣，尤其是最后一問，難度較大．