Question

电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡，请回答下列问题。

（1）已知部分弱酸的电离常数如下表：

弱酸	HCOOH	HCN	H2CO3
电离常数(25℃)	Ka = 1. 77×10 ^-4	Ka=4.3×l0^-10	Ka1=5.0×l0^-7 Ka2=5.6×l0^-11

①0.1 moI/L NaCN溶液和0.1mol/L NaHCO₃溶液中，c（CN^-）______c（HCO₃ ^-）（填“>”、“<”或“=”）。

②常温下，pH相同的三种溶液a.HCOONa b.NaCN c.Na₂CO₃，其物质的量浓度由大到小的顺序是________（填编号）。

③已知25℃时，HCOOH( aq) +OH ^-( aq)=HCOO^-(aq) +H₂O(1) △H=-a kJ/mol

H⁺(aq) +OH^-(aq) =H₂O(1) △H=-b kJ/mol

甲酸电离的热化学方程式为______________。

④将少量CO₂通入NaCN溶液，反应的离子方程式是____。

⑤室温下，—定浓度的HCOONa溶液pH =9，用离子方程式表示溶液呈碱性的原因是_____________，溶液中___________。

（2）室温下，用0.100 mol/L盐酸溶液滴定20.00mL0.l00mol/L 的某氨水溶液，滴定曲线如图所示。

①d点所示的溶液中离子浓度由大到小的顺序依次为_______________。

②b点所示的溶液中c(NH₃·H₂O)-c(NH₄⁺)=_____（用溶液中的其它离子浓度表示）。

③pH =10的氨水与pH =4的NH₄C1溶液中，由水电离出的c(H⁺)之比为____。

（3）已知K_sp(BaCO₃) =2.6×l0^-9，K_sp( BaSO₄)=1.1×10^-10.

①现将浓度为2×10^-4mol/LNa₂CO₃溶液与BaCl₂溶液等体积混合，则生成BaCO₃沉淀所需BaCl₂溶液的最小浓度为____mol/L。

②向含有BaSO₄固体的溶液中滴加Na₂CO₃溶液，当有BaCO₃沉淀生成时，溶液中=___________（保留三位有效数字）。

Answer

< abc HCOOH(aq)HCOO-(aq)+H+(aq) △H=(-a+b)kJ/mol CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3- HCOO-+H2OHCOOH+OH- l.77×105 c（C1-）>c（NH4+）>c(H+)>c（OH-） 2 c(H+)-2c(OH-) 10-6 5.2×10-5 23.6

【解析】试题分析：本题考查电离平衡常数的应用，盐类水解的规律，弱酸电离热化学方程式的书写，水解离子方程式的书写，溶液中水电离的c（H+）的计算，溶液中粒子浓度的大小比较，溶度积的计算。

（1）①由于Ka（HCN）Ka1（H2CO3），根据“越弱越水解”，0.1mol/LNaCN溶液中CN-的水解能力大于0.1mol/LNaHCO3溶液中HCO3-的水解能力，则c（CN-）c（HCO3-）。

②由于Ka（HCOOH）Ka（HCN）Ka2（H2CO3），根据“越弱越水解”，等物质的量浓度的HCOONa、NaCN、Na2CO3溶液水解能力HCOO-CN-CO32-，溶液pH由大到小的顺序为：Na2CO3NaCNHCOONa；pH相同的三种溶液物质的量浓度由大到小的顺序为：HCOONaNaCNNa2CO3，即abc。

③ 将两式编号，

HCOOH（aq）+OH -（aq）=HCOO-（aq）+H2O（l）ΔH=-a kJ/mol（①式）

H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）ΔH=-b kJ/mol（②式）

应用盖斯定律，①式-②式得，HCOOH（aq）HCOO-（aq）+H+（aq）ΔH=（-a+b）kJ/mol。

④由于Ka1（H2CO3）Ka（HCN）Ka2（H2CO3），根据“强酸制弱酸”的复分解反应规律，将少量CO2通入NaCN溶液中生成HCN和NaHCO3，反应的化学方程式为CO2+H2O+NaCN=NaHCO3+HCN，离子方程式为CO2+H2O+CN-=HCN+HCO3-。

⑤室温下一定浓度的HCOONa溶液pH=9，溶液呈碱性说明HCOO-发生水解，HCOO-水解的离子方程式为HCOO-+H2OHCOOH+OH-。该水解反应的水解平衡常数=====5.6510-11，pH=9即c（H+）=110-9mol/L，c（OH-）=110-5mol/L，110-5=5.6510-11，=5.6510-6，则=1.77105。

（2）①d点加入20mL盐酸溶液，盐酸与氨水恰好完全反应得到NH4Cl溶液，NH4Cl溶液中由于NH4+的水解溶液呈酸性，d点所示溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Cl-）c（NH4+）c（H+）c（OH-）。

②b点加入10mL盐酸溶液，盐酸与氨水反应后得到等物质的量浓度的NH4Cl和NH3·H2O的混合液，溶液中的电荷守恒为c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（Cl-），溶液中的物料守恒为c（NH4+）+c（NH3·H2O）=2c（Cl-），两式整理得，c（NH3·H2O）-c（NH4+）=2c（H+）-2c（OH-）。

③pH=10的氨水溶液中H+全部来自水电离，c（H+）水=c（H+）溶液=110-10mol/L；pH=4的NH4Cl溶液中H+与OH-全部来自水电离，水电离的OH-部分与NH4+结合成NH3·H2O，c（H+）水=c（H+）溶液=110-4mol/L；pH=10的氨水溶液与pH=4的NH4Cl溶液中水电离的c（H+）之比为（110-10mol/L）：（110-4mol/L）=10-6。

（3）①将Na2CO3溶液与BaCl2等体积混合后，c（CO32-）=110-4mol/L，c（Ba2+）=1/2c（Ba2+）原溶液，要形成沉淀c（Ba2+）·c（CO32-）=Ksp（BaCO3）=2.610-9，c（Ba2+）=2.610-9（110-4）=2.610-5mol/L，所需BaCl2溶液的最小浓度为5.210-5mol/L。

②向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时，溶液中====23.6。