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＝5.0×10^－^10	Ka1＝4.3×10^－^7 Ka2＝5.6×10^－^11

①HCOONa、NaCN、NaHCO₃、Na₂CO₃这4种溶液中阴离子结合质子能力最强的是__________。

②体积相同、c(H^＋)相同的三种酸溶液a.HCOOH；b.HCN；c.H₂SO₄分别与同浓度的NaOH溶液完全中和，消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填字母) ___________。

③向NaCN溶液通入少量CO₂反应的化学方程式是_____________________________。

(2)①一定浓度的NaCN溶液pH＝9，用离子方程式表示呈碱性的原因是____________；此时c(HCN)/c(CN^－)＝____________。

②常温下，NaCN与过氧化氢溶液反应，生成NaHCO₃和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，大大降低其毒性。该反应的化学方程式是___________________________。

(3)已知CaCO₃的K_sp＝2.8×10^－9，现将浓度为2×10^－4 mol·L^－1 Na₂CO₃溶液与CaCl₂溶液等体积混合，则生成CaCO₃沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为_____________mol·L^－1。

Answer

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根据弱酸的电离常数得出酸强弱顺序为HCOOH > H2CO3 > HCN > HCO3－，根据对应酸越弱，结合氢离子能力越强，因此Na2CO3溶液中阴离子结合质子能力最强。

②体积相同、c(H＋)相同的三种酸溶液a.HCOOH；b.HCN；c.H2SO4，硫酸是强酸，全部电离，硫酸浓度最小，HCOOH比HCN强，氢离子浓度相同时，HCOOH浓度比HCN浓度小，因此体积相等时，物质的量HCN大于HCOOH，消耗氢氧化钠是HCN大于HCOOH，硫酸消耗氢氧化钠最小，因此消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是b＞a＞c。

③向NaCN溶液通入少量CO2反应生成HCN和碳酸氢钠，其化学方程式是NaCN＋CO2＋H2O = NaHCO3＋HCN。

(2)①一定浓度的NaCN溶液pH＝9，主要是水解显碱性，离子方程式表示呈碱性的原因是CN－＋H2OHCN＋OH－；此时。

②常温下，NaCN与过氧化氢溶液反应，生成NaHCO3和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体即生成氨气，该反应的化学方程式是NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑。

(3)已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，现将浓度为2×10－4 mol·L－1 Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合后碳酸钠的浓度为1×10－4 mol·L－1，假设原CaCl2溶液的最小浓度为2xmol·L－1，混合后CaCl2溶液的浓度为xmol·L－1，溶液中CaCl2溶液，则原溶液中CaCl2的最小浓度2×2.8×10-5mol·L－1 = 5.6×10－5 mol·L－1。

(1) ①根据弱酸的电离常数得出酸强弱顺序为HCOOH > H2CO3 > HCN > HCO3－，根据对应酸越弱，结合氢离子能力越强，因此Na2CO3溶液中阴离子结合质子能力最强，故答案为：Na2CO3。

②体积相同、c(H＋)相同的三种酸溶液a.HCOOH；b.HCN；c.H2SO4，硫酸是强酸，全部电离，硫酸浓度最小，HCOOH比HCN强，氢离子浓度相同时，HCOOH浓度比HCN浓度小，因此体积相等，物质的量HCN大于HCOOH，消耗氢氧化钠是HCN大于HCOOH，硫酸消耗氢氧化钠最小，因此消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是b＞a＞c，故答案为：b＞a＞c。

③向NaCN溶液通入少量CO2反应生成HCN和碳酸氢钠，其化学方程式是NaCN＋CO2＋H2O = NaHCO3＋HCN，故答案为：NaCN＋CO2＋H2O = NaHCO3＋HCN。

(2)①一定浓度的NaCN溶液pH＝9，主要是水解显碱性，离子方程式表示呈碱性的原因是CN－＋H2OHCN＋OH－；此时，故答案为：CN－＋H2OHCN＋OH－；2。

②常温下，NaCN与过氧化氢溶液反应，生成NaHCO3和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体即生成氨气，该反应的化学方程式是NaCN＋H2O2＋H2O=NaHCO3＋NH3↑，故答案为：NaCN＋H2O2＋H2O===NaHCO3＋NH3↑。

(3)已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，现将浓度为2×10－4 mol·L－1 Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合后碳酸钠的浓度为1×10－4 mol·L－1，假设原CaCl2溶液的最小浓度为2xmol·L－1，混合后CaCl2溶液的浓度为xmol·L－1，溶液中CaCl2溶液，则原溶液中CaCl2的最小浓度2×2.8×10-5mol·L－1 = 5.6×10－5 mol·L－1，故答案为：5.6×10－5。