Question

已知0.1mol/L H₂SO₄在水中的第一步電離是完全的，第二步電離并不完全．常溫下有0.1mol/L的以下幾種溶液的電離度（即已經(jīng)電離的分子數(shù)占原來(lái)分子總數(shù)的百分?jǐn)?shù)）如表，回答下列問(wèn)題：

①H2SO4溶液中的HSO4-	②NaHSO4溶液中的HSO4-	③CH3COOH	④HCl溶液
10%	29%	1.33%	100%

（1）寫出H₂SO₄在水中的電離方程式

 

．
（2）常溫下，題設(shè)條件下的①溶液中c（H⁺）=

 

．
（3）常溫下，pH相同的上述幾種溶液，其物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是（填序號(hào)）

 

．
（4）若將10mL題設(shè)條件下的NaHSO₄溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，則混合后溶液中離子濃度由大到小順序?yàn)?div id="lpqfe9c" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（5）根據(jù)題設(shè)條件計(jì)算CH₃COOH的電離常數(shù)K_a=

 

．若常溫下，將b mol?L^-1的CH₃COONa溶液與0.01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得溶液的pH=7，用含b的代數(shù)式表示CH₃COOH的電離常數(shù)K_a=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：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）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知硫酸溶液中不存在H₂SO₄，存在HSO₄^-，說(shuō)明硫酸的第一步電離為完全電離，第二步電離為部分電離，據(jù)此寫出電離方程式；
（2）硫酸第一步完全電離，第二步部分電離，根據(jù)硫酸的濃度和HSO₄^-的電離度計(jì)算溶液中氫離子濃度；
（3）等pH的酸，其電離程度越大，酸的物質(zhì)的量濃度越��；
（4）混合后溶質(zhì)為Na₂SO₄，溶液顯弱堿性；
（5）令醋酸的電離度為α，則醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=

(cα)2

c(1-α)

；根據(jù)Ka=

c(CH3COO-)×c(H+)

CH3COOH

計(jì)算．

解答： 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知硫酸溶液中不存在H₂SO₄，存在HSO₄^-，說(shuō)明硫酸的第一步電離為完全電離，電離方程為：H₂SO₄=HSO₄^-+H⁺，第二步電離為部分電離，電離方程式為：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-；
故答案為：H₂SO₄=HSO₄^-+H⁺HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-；
（2）0.1mol?L^-1稀硫酸中，硫酸第一步完全電離，電離出來(lái)的氫離子為0.1mol/L，第二步部分電離，電離的H⁺物質(zhì)的量濃度=0.1mol/L×10%=0.01mol/L，所以兩步共電離氫離子為0.11mol/L；
故答案為：0.11mol/L；
（3）等pH的酸，其電離程度越大，酸的物質(zhì)的量濃度越小，則物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是③＞②＞④＞①；
故答案為：③＞②＞④＞①；
（4）若將10mL題設(shè)條件下的NaHSO₄溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，混合后溶質(zhì)為Na₂SO₄，溶液顯弱堿性，則c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₄^-）＞c（H⁺）；
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₄^-）＞c（H⁺）；
（5）令醋酸的電離度為α，則醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=

(cα)2

c(1-α)

=

c×α2

1-α

=

0.1×0.01332

1-0.0133

=1.77×10^-5；將b mol?L^-1的CH₃COONa溶液與0.01mol?L^-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得溶液的pH=7，混合后c（CH₃COOH）=

b

2

01mol?L^-1，由電荷守恒得c（CH₃COO^-）=c（Cl^-）=0.005mol?L^-1，
則Ka=

c(CH3COO-)×c(H+)

CH3COOH

=

0.005×10-7

b 2

=

10-9

b

；
故答案為：1.77×10^-5；

10-9

b

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二元酸的電離方程式、離子濃度的求算、鹽的水解規(guī)律的應(yīng)用、離子濃度的比較、電離平衡常數(shù)的計(jì)算等，題目涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，側(cè)重反應(yīng)原理的應(yīng)用的考查，題目難度中等．