Question

已知K_a、K_b、K_w、K_h、K_sp分别表示弱酸的电离平衡常数、弱碱的电离平衡常数，水的离子积常数、盐的水解平衡常数、难溶电解质的溶度积常数。通过查阅资料获得温度为25℃时以下数据：K_w＝1.0×10^－14，K_a(CH₃COOH)＝1.8×10^－5，K_a(HSCN)＝0.13，K_a(HF)＝4.0×10^－4，K_sp[Mg(OH)₂]＝1.8×10^－11

(1)有关上述常数的说法正确的是__________。

a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度

b.所有弱电解质的电离常数和难溶电解质的K_sp都随温度的升高而增大

c.常温下，CH₃COOH在水中的K_a大于在饱和CH₃COONa溶液中的K_a

d.一定温度下，在CH₃COONa溶液中，K_w＝K_a·K_h

(2)25℃时，1.0 mol·L^－1 HF溶液的pH约等于__________(已知lg2≈0.3)。将浓度相等的HF与NaF溶液等体积混合，判断溶液呈_______(填“酸”、“碱”或“中”)性，并结合有关数据解释原因：_____________。

(3)已知CH₃COONH₄溶液为中性，又知CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，现有25℃时等浓度的四种溶液：A.NH₄Cl，B.NH₄SCN，C.CH₃COONH₄，D.NH₄HCO₃。回答下列问题：

①试推断NH₄HCO₃溶液的pH__________7(填“＞”、“＜”或“＝”)；

②将四种溶液按NH₄^＋浓度由大到小的顺序排列是：__________(填序号)。

③NH₄SCN溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________。

(4)为探究Mg(OH)₂在酸中的溶解性，利用以上数据可以计算出反应：Mg(OH)₂(s)＋2CH₃COOH(aq)Mg^2＋(aq)＋2CH₃COO^－(aq)＋2H₂O(l)在25℃时的平衡常数K＝________，并据此推断Mg(OH)₂_________(填“能”或“不能”)溶解于醋酸。(已知1.8³≈5.8)

Answer

ad 1.7 酸 HF和NaF的浓度相等，Ka(HF)＝4.0×10－4，NaF溶液中Kh＝Kw/Ka=2.5×10-9，所以HF电离程度大于NaF的水解程度，溶液显酸性 ＞ A>B>C>D c(SCN-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-) 能

【解析】

（1）a. 平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，所以它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度，a正确；

b. 难溶电解质Ca(OH)2的Ksp随温度的升高而减小，b错误；

c. 电离平衡常数只与温度有关，温度相同电离平衡常数相同，c错误；

d. 一定温度下，在CH3COONa溶液中，，所以KW=Ka⋅Kh，d正确；故答案为：ad；

（2）25℃时，1.0 mol·L－1 HF溶液中，Ka(HF)＝，c(H+)=2.0×10-2，pH，HF和NaF的浓度相等，Ka(HF)＝4.0×10－4，NaF溶液中Kh＝Kw/Ka=2.5×10-9，所以HF电离程度大于NaF的水解程度，溶液呈酸性，故答案为：酸； HF和NaF的浓度相等，Ka(HF)＝4.0×10－4，NaF溶液中Kh＝Kw/Ka=0.25×10-10，所以HF电离程度大于NaF的水解程度，溶液显酸性；

（3）①已知CH3COONH4溶液为中性，说明CH3COO-和NH4+水解程度相同，又知CH3COOH溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，说明酸性：CH3COOH>H2CO3，越弱越水解，可知HCO3-水解程度大于NH4+水解程度，所以NH4HCO3溶液显碱性，pH＞7；故答案为：＞；

②根据电离平衡常数可知，酸性：HSCN> CH3COOH>H2CO3，越弱越水解，所以四种溶液按NH4＋浓度由大到小的顺序：A>B>C>D；故答案为：A>B>C>D；

③酸性：HSCN> CH3COOH ，CH3COO-和NH4+水解程度相同，所以NH4+水解程度大于SCN-水解程度，NH4SCN溶液显酸性，其所有离子浓度由大到小的顺序为：c(SCN-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)；故答案为：c(SCN-)> c(NH4+)> c(H+)> c(OH-)；

（4）在25℃时，平衡常数K＝，据此推断Mg(OH)2能溶解于醋酸，故答案为：；能。