Question

水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水01是主要的饮用水源，污染物通过饮用水可宵接毒害人体，也可通过食物链和溉溉农田间接危及健康。请回答下列问题：

（1）纯水在100℃时，pH=6，该温度下1mol•L^-1的NaOH溶液中，由水电离出的c(OH^-)=___mol•L^-1。

（2）25℃时，向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解的离子方程式为___。

（3）体积均为100mLpH均为2的CH₃COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则相同温度时，HX的电离平衡常数___(填“大于”或“小于”或“等丁”)CH₃COOH的电离平衡常数，理由是___。

（4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知：

①25℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液和CH₃COONa溶液，三种溶液的pH由大到小的顺序为____。

②向NaCN溶液中通人少量的C0₂，发生反应的化学方程式为___。

（5）25℃时，在CH₃COOH与CH₃COONa的混合溶液中，若测得pH = 6，则溶液中c(CH₃COO^-)-c(Na⁺)=___mol•L^-1(填精确值）。

Answer

10-12mol·L-1。 CO32-＋H2OHCO3-＋OH-、HCO3-＋H2OH2CO3＋OH- 小于 稀释相同倍数，一元酸HX的pH变化量比CH3COOH的小，故酸性较弱，电离平衡常数较小 pH(Na2CO3溶液)＞pH(NaCN溶液)＞pH(CH3COONa溶液) NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3 9.9×10-7

【解析】

(1)纯水在100℃时，Kw＝10-12，1mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)；

(2)碳酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，碳酸钠的水解反应分步进行，以第一步为主；

(3)根据图像可知，稀释相同体积时，HX的pH变化量比醋酸的小；

(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的电离平衡常数越小。

(5)25℃时，根据电荷守恒：c(CH3COO-)＋c(OH-)＝c(Na+)＋c(H+)计算。

(1)纯水在100℃时，pH＝6，即c(H+)＝c(OH－)＝10-6mol·L-1，可知Kw＝10-12，1mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)等于溶液中的c(H+)，即c水电离(OH-)＝c(H+)＝10-12mol·L-1。

(2)碳酸钠为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，碳酸钠的水解反应分步进行，以第一步为主，则电离方程式为CO32-＋H2OHCO3-＋OH-、HCO3-＋H2OH2CO3＋OH-；

(3)根据图像可知，稀释相同体积时，HX的pH变化量比醋酸的小，则HX的酸性较弱，电离平衡常数较小；

(4)强碱弱酸盐对应的酸的酸性越弱，其水解程度就越大，pH越大，弱酸的电离平衡常数越小。

①25℃时，根据表中数据可知，酸性：CH3COOH＞HCN＞HCO3-，则溶液的pH由大到小的顺序为Na2CO3溶液、NaCN溶液、CH3COONa溶液；

②K2小于K(HCN)，K1大于K(HCN)，因此向NaCN溶液中通入少量的CO2，产物应是NaHCO3，反应的方程式为NaCN＋H2O＋CO2=HCN＋NaHCO3；

(5)25℃时，根据电荷守恒：c(CH3COO-)＋c(OH-)＝c(Na+)＋c(H+)，溶液的pH=6，则c(H+)=10-6mol/L，c(OH-)＝10-8mol/L，故c(CH3COO-)－c(Na+)＝c(H+)－c(OH-)＝10-6-10-8=9.9×10-7mol/L。