Question

25℃時(shí)，幾種弱酸溶液的pH如下表所示：

弱酸	CH3COOH	H2SO3	HCN
物質(zhì)的量濃度mol/L	0.01	0.01	0.01
pH	3.4	2.3	5.6

（1）25℃時(shí)，Na₂SO₃溶液的pH

＞

（填“＞”、“＜”“或“=”）7，其原因是

SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-

（用離子方程式表示）．
（2）圖1是常溫下，相同pH的CH₃COOH和HCN溶液分別加水稀釋時(shí)溶液的pH隨溶液體積變化的曲線．
①圖1中曲線

Ⅱ

（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示加水稀釋HCN溶液時(shí)pH的變化．
②下列操作能使CH₃COOH的電離程度與

c(H+)

c(CH3COOH)

同時(shí)增大的是

AB

．
A．加水稀釋溶液        B．升高溶液溫度     C．加入少量NaHSO₄固體   D．加入少量CH₃COONa固體
③在圖2中分別畫出常溫下CH₃COONa溶液和NaCN溶液中由水電離出的c（OH^-）與其鹽濃度的變化曲線．
（3）常溫下，物質(zhì)的量濃度相同的CH₃COONa溶液和NaCN溶液中，CH₃COONa溶液中各離子濃度之和

＞

（填“＞”、“＜”或“=”）NaCN溶液中各離子濃度之和．
（4）已知：HCN（aq）H⁺（aq）+CN^-（aq）△H=+43.5kJ?mol^-1
H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（1）△H=-57.3kJ?mol^-1則NaCN在溶液中發(fā)生水解的熱化學(xué)方程式：
CN^-（aq）+H₂O（1） HCN（aq）+OH^-（aq）的△H=

+13.8kJ/mol

．該反應(yīng)25℃時(shí)的平衡常數(shù)K=

1.6×10^-5

．
（需填具體數(shù)值，已知10^-5.6=2.5×10^-6）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)0.01mol/L亞硫酸的pH可知其為弱酸，則利用亞硫酸根離子的水解來分析溶液的pH；
（2）①由表格中的數(shù)據(jù)分析酸性的強(qiáng)弱，因加水促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離，酸性較強(qiáng)的酸濃度變化大；
②根據(jù)影響醋酸電離平衡移動(dòng)的因素來分析；
③根據(jù)鹽類水解的規(guī)律可知，酸越弱，水解程度越大，鹽的濃度大，水解生成的氫氧根離子的濃度大；
（3）水解程度大的溶液中的氫離子濃度小，然后根據(jù)電荷守恒及離子的物質(zhì)的量濃度來分析；
（4）利用蓋斯定律來計(jì)算反應(yīng)熱，并利用化學(xué)反應(yīng)及平衡常數(shù)與電離常數(shù)與Kw的關(guān)系來計(jì)算水解平衡常數(shù)．

解答：解：（1）25℃時(shí)，0.01mol/L亞硫酸的pH=2.3，則亞硫酸為弱酸，即亞硫酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，由SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-可知溶液顯堿性，pH＞7，
故答案為：＞；SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-；
（2）①由表格中的數(shù)據(jù)可知，相同濃度的CH₃COOH和HCN溶液，HCN的pH大，則HCN的酸性更弱，相同pH的CH₃COOH和HCN溶液分別加水稀釋時(shí)，醋酸的氫離子
濃度變化大于HCN中氫離子的濃度變化，則醋酸的pH變化大，所以曲線Ⅱ表示加水稀釋HCN溶液時(shí)pH的變化，故答案為：Ⅱ；
②由CH₃COOHH⁺+CH₃COO^-，加水稀釋，促進(jìn)電離，電離平衡正向移動(dòng)，電離程度增大，

c(H+)

c(CH3COOH)

增大，故A正確；
因弱電解質(zhì)的電離是吸熱的，則升高溫度，電離平衡正向移動(dòng)，電離程度增大，

c(H+)

c(CH3COOH)

增大，故B正確；
加入少量NaHSO₄固體，H⁺的濃度增大，電離平衡逆向移動(dòng)，電離程度減小，故C錯(cuò)誤；
加入少量CH₃COONa固體，CH₃COO^-的濃度增大，電離平衡逆向移動(dòng)，電離程度減小，故C錯(cuò)誤；
故答案為：AB；
③由表格中的數(shù)據(jù)可知，酸性CH₃COOH＞HCN，CH₃COONa溶液和NaCN溶液中都水解生成OH^-，但相同濃度的鹽時(shí)，NaCN溶液水解生成的OH^-離子濃度大，
且鹽的濃度越大，水解生成的OH^-離子濃度也就越大，故答案為：；
（3）物質(zhì)的量濃度相同的CH₃COONa溶液和NaCN溶液中，由電荷守恒可知CH₃COONa溶液中存在c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），
NaCN溶液中存在c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CN^-）+c（OH^-），則兩溶液中的離子濃度之和的比較即為2c（Na⁺）+2c（H⁺）的比較，
等物質(zhì)的量濃度時(shí)，NaCN溶液水解生成的OH^-離子濃度大，則2c（H⁺）就小，所以CH₃COONa溶液中各離子濃度之和大，故答案為：＞；
（4）HCN（aq）H⁺（aq）+CN^-（aq）△H=+43.5kJ?mol^-1①，
H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（1）△H=-57.3kJ?mol^-1②，
由蓋斯定律可知反應(yīng)CN^-（aq）+H₂O（1） HCN（aq）+OH^-（aq）可由-①+（-②）得到，則反應(yīng)熱
△H═-（+43.5kJ?mol^-1）+57.3kJ?mol^-1=+13.8 kJ/mol，K=

1

Ka

×Kw=

0.01

2.5×10-6×2.5×10-6

×10^-14=1.6×10^-5，
故答案為：+13.8 kJ/mol；1.6×10^-5．

點(diǎn)評(píng)：本題較難，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，將電離與水解有機(jī)的結(jié)合在一起，并利用反應(yīng)的關(guān)系計(jì)算反應(yīng)熱和水解平衡常數(shù)，較好的訓(xùn)練學(xué)生分析、計(jì)算、圖象處理的綜合能力．