Question

【題目】電解質(zhì)水溶液中存在電離平衡、水解平衡、溶解平衡，請(qǐng)回答下列問題。

(1)已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
電離常數(shù)(25 ℃)	Ka＝1.77×10－4	Ka＝5.0×10－10	Ka1＝4.3×10－7 Ka2＝5.6×10－11

①HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3這4種溶液中陰離子結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)的是__________。

②體積相同、c(H＋)相同的三種酸溶液a.HCOOH；b.HCN；c.H2SO4分別與同濃度的NaOH溶液完全中和，消耗NaOH溶液的體積由大到小的排列順序是(填字母) ___________。

③向NaCN溶液通入少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。

(2)①一定濃度的NaCN溶液pH＝9，用離子方程式表示呈堿性的原因是____________；此時(shí)c(HCN)/c(CN－)＝____________。

②常溫下，NaCN與過氧化氫溶液反應(yīng)，生成NaHCO3和能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體，大大降低其毒性。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________。

(3)已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，現(xiàn)將濃度為2×10－4 mol·L－1 Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合，則生成CaCO3沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為_____________mol·L－1。

Answer 1

【答案】Na2CO3 b＞a＞c NaCN＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HCN CN－＋H2OHCN＋OH－ 2 NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑ 5.6×10－5

【解析】

(1) ①根據(jù)弱酸的電離常數(shù)得出酸強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>HCOOH > H2CO3 > HCN > HCO3－，根據(jù)對(duì)應(yīng)酸越弱，結(jié)合氫離子能力越強(qiáng)，因此Na2CO3溶液中陰離子結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)。

②體積相同、c(H＋)相同的三種酸溶液a.HCOOH；b.HCN；c.H2SO4，硫酸是強(qiáng)酸，全部電離，硫酸濃度最小，HCOOH比HCN強(qiáng)，氫離子濃度相同時(shí)，HCOOH濃度比HCN濃度小，因此體積相等時(shí)，物質(zhì)的量HCN大于HCOOH，消耗氫氧化鈉是HCN大于HCOOH，硫酸消耗氫氧化鈉最小，因此消耗NaOH溶液的體積由大到小的排列順序是b＞a＞c。

③向NaCN溶液通入少量CO2反應(yīng)生成HCN和碳酸氫鈉，其化學(xué)方程式是NaCN＋CO2＋H2O = NaHCO3＋HCN。

(2)①一定濃度的NaCN溶液pH＝9，主要是水解顯堿性，離子方程式表示呈堿性的原因是CN－＋H2OHCN＋OH－；此時(shí)。

②常溫下，NaCN與過氧化氫溶液反應(yīng)，生成NaHCO3和能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體即生成氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑。

(3)已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，現(xiàn)將濃度為2×10－4 mol·L－1 Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合后碳酸鈉的濃度為1×10－4 mol·L－1，假設(shè)原CaCl2溶液的最小濃度為2xmol·L－1，混合后CaCl2溶液的濃度為xmol·L－1，溶液中CaCl2溶液，則原溶液中CaCl2的最小濃度2×2.8×10-5mol·L－1 = 5.6×10－5 mol·L－1。

(1) ①根據(jù)弱酸的電離常數(shù)得出酸強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>HCOOH > H2CO3 > HCN > HCO3－，根據(jù)對(duì)應(yīng)酸越弱，結(jié)合氫離子能力越強(qiáng)，因此Na2CO3溶液中陰離子結(jié)合質(zhì)子能力最強(qiáng)，故答案為：Na2CO3。

②體積相同、c(H＋)相同的三種酸溶液a.HCOOH；b.HCN；c.H2SO4，硫酸是強(qiáng)酸，全部電離，硫酸濃度最小，HCOOH比HCN強(qiáng)，氫離子濃度相同時(shí)，HCOOH濃度比HCN濃度小，因此體積相等，物質(zhì)的量HCN大于HCOOH，消耗氫氧化鈉是HCN大于HCOOH，硫酸消耗氫氧化鈉最小，因此消耗NaOH溶液的體積由大到小的排列順序是b＞a＞c，故答案為：b＞a＞c。

③向NaCN溶液通入少量CO2反應(yīng)生成HCN和碳酸氫鈉，其化學(xué)方程式是NaCN＋CO2＋H2O = NaHCO3＋HCN，故答案為：NaCN＋CO2＋H2O = NaHCO3＋HCN。

(2)①一定濃度的NaCN溶液pH＝9，主要是水解顯堿性，離子方程式表示呈堿性的原因是CN－＋H2OHCN＋OH－；此時(shí)，故答案為：CN－＋H2OHCN＋OH－；2。

②常溫下，NaCN與過氧化氫溶液反應(yīng)，生成NaHCO3和能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體即生成氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑，故答案為：NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑。

(3)已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，現(xiàn)將濃度為2×10－4 mol·L－1 Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合后碳酸鈉的濃度為1×10－4 mol·L－1，假設(shè)原CaCl2溶液的最小濃度為2xmol·L－1，混合后CaCl2溶液的濃度為xmol·L－1，溶液中CaCl2溶液，則原溶液中CaCl2的最小濃度2×2.8×10-5mol·L－1 = 5.6×10－5 mol·L－1，故答案為：5.6×10－5。