Question

水是生命的源泉、工業(yè)的血液、城市的命脈。要保護(hù)好河流，河水是主要的飲用水源，污染物通過飲用水可直接毒害人體，也可通過食物鏈和灌溉農(nóng)田間接危及健康。
請回答下列問題：

(1)純水在100 ℃時，pH＝6，該溫度下1 mol·L^－1的NaOH溶液中，由水電離出的
c(OH^－)＝________ mol·L^－1。
(2)25 ℃時，向水的電離平衡體系中加入少量碳酸鈉固體，得到pH為11的溶液，其水解方程式為__________，由水電離出的c(OH^－)＝__________ mol·L^－1。
(3)體積均為100 mL、pH均為2的CH₃COOH與一元酸HX，加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如上圖所示，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__________________________________。
(4)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強(qiáng)弱的物理量。已知：

化學(xué)式	電離常數(shù)(25 ℃)
HCN	K＝4.9×10－10
CH3COOH	K＝1.8×10－5
H2CO3	K1＝4.3×10－7、K2＝5.6×10－11

 
①25 ℃時，有等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液和CH₃COONa溶液，三溶液的pH由大到小的順序?yàn)開___________________________。
②向NaCN溶液中通入少量的CO₂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________
(5)25 ℃時，在CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液中，若測得pH＝6，則溶液中c(CH₃COO^－)－c(Na^＋)＝________ mol·L^－1(填精確值)，c(CH₃COO^－)/c(CH₃COOH)＝________。

Answer 1

(1)10^－12　(2)CO₃^2—＋H₂OHCO₃^—＋OH^－、HCO₃^—＋H₂OH₂CO₃＋OH^－　10^－3　(3)小于　稀釋相同倍數(shù)，一元酸HX的pH變化量比CH₃COOH的小，故酸性較弱，電離平衡常數(shù)較小　(4)①pH(Na₂CO₃溶液)＞pH(NaCN溶液)＞pH(CH₃COONa溶液)�、贜aCN＋H₂O＋CO₂=HCN＋NaHCO₃　(5)9.9×10^－7　18

(1)純水在100 ℃時，pH＝6，即c(H^＋)＝c(OH^－)＝10^－6，可知K_w＝10^－12,1 mol·L^－1的NaOH溶液中由水電離出的c(OH^－)取決于溶液中的c(H^＋)，即c_水電離(OH^－)＝c(H^＋)＝10^－12 mol·L^－1。(2)碳酸鈉的水解反應(yīng)分步進(jìn)行，以第一步為主，強(qiáng)堿弱酸鹽溶液呈堿性，由水電離出的c(OH^－)或c(H^＋)取決于溶液中的c(OH^－)，為10^－3 mol·L^－1。(3)HX的pH變化量比醋酸的小，酸性較弱，電離平衡常數(shù)較小。(4)強(qiáng)堿弱酸鹽對應(yīng)的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的電離平衡常數(shù)越小。其中Na₂CO₃對應(yīng)的是K₂＝5.6×10^－11，H₂CO₃的K₁大于K(HCN)，K₂小于K(HCN)，因此向NaCN溶液中通入少量的CO₂，產(chǎn)物應(yīng)是NaHCO₃。(5)溶液中存在電荷守恒：c(CH₃COO^－)＋c(OH^－)＝c(Na^＋)＋c(H^＋)，因此c(CH₃COO^－)－c(Na^＋)＝c(H^＋)－c(OH^－)＝9.9×10^－7 (mol·L^－1)。通過電離平衡常數(shù)的表達(dá)式可知c(CH₃COO^－)/c(CH₃COOH)＝K(CH₃COOH)/c(H^＋)＝18。