Question

已知H₂CO₃的K_a1=4.2×10^-7 、K_a2=5.6×10^-11;HClO的K_a=3.0× 10^-8,HF的K_a=3.5×10^-4。

(1)NaClO溶液中通入少量CO₂发生反应的离子方程式为           。

(2)在饱和氯水中加入NaHCO₃，直至溶液的黄绿色褪去，则发生反应的离子方程式为           。

(3)常温下,将pH和体积都相同的氢氟酸和次氯酸分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积变化如图所示。

①曲线Ⅰ为             稀释时pH的变化曲线。

②取A点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗             体积较小。

(4)25 ℃时,将0.40 mol·L^-1 HCN溶液与0.20 mol·L^-1 NaOH溶液各100 mL混合后,测得溶液的pH=a(a>7)。则该溶液中所有离子浓度大小关系为             ；c(HCN)-c(CN^-)=            mol·L^-1。(假设混合后体积等于两种溶液体积之和)

Answer

（1）ClO- + CO2 +H2O＝HClO +HCO3-（2）Cl2+H2OH++Cl-+HClO；

H++HCO3－＝H2O+CO2↑（或Cl2+HCO3－＝Cl-+HClO+CO2↑）

（3）①HF ②HClO（4）c(Na+)＞c(CN-)＞c(OH-)＞c(H+)；2×(10a-14-10-a)

【解析】

试题分析：（1）酸性强弱为HClO＞HCO3-，根据较强酸制取较弱酸知，二者反应生成碳酸氢钠和次氯酸，离子方程式为ClO-+CO2+H2O＝HClO +HCO3-

（2）H2CO3的Ka1＝4.2×10-7＞HClO的Ka＝3.0×10-8＞H2CO3的Ka2＝5.6×10-11，所以氯水中加入NaHCO3，只有盐酸反应，而次氯酸不反应，所以发生反应的离子方程式为Cl2+HCO3－＝Cl-+HClO+CO2↑；

（3）①根据HClO的Ka＝3.0×10-8＜HF的Ka＝3.5×10-4，氢氟酸的酸性是强于次氯酸，相同温度下，相同pH值的氢氟酸和次氯酸溶液，次氯酸浓度大，溶液稀释时，次氯酸进一步电离，其溶液中离子浓度大于氢氟酸的离子浓度，所以pH变化小的曲线为次氯酸，故II应为次氯酸稀释时的pH值变化曲线，则Ⅰ为HF；

②中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液，酸性弱的消耗的量少，所以HClO消耗体积较小；

（4）25℃时，将0.40mol/LHCN溶液与0.20mol/LNaOH溶液各100mL混合后，混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCN和NaCN，测得溶液的pH＝a（a＞7），溶液呈碱性，则c(OH-)＞c(H+)，说明NaCN水解程度大于HCN，结合电荷守恒c（Na+）+c（H+）＝c（OH-）+c（CN-）得c(Na+)＞c(CN-)，盐类水解较微弱，所以离子浓度大小顺序是c(Na+)＞c(CN-)＞c(OH-)＞c(H+)；根据电荷守恒得c（Na+）+c（H+）＝c（OH-）+c（CN-）、根据物料守恒得2c（Na+）＝c（HCN）+c（CN-），所以得c（HCN）+2c（H+）＝2c（OH-）+c（CN-），则c（HCN）-c（CN-）＝2c（OH-）-2c（H+）＝2[10a-14-10-a]mol/L。

【考点定位】本题主要是考查酸碱混合溶液定性判断

【名师点晴】该题为高频考点，明确各个物理量之间关系是解本题关键。难点是电离平衡常数的应用和溶液中离子浓度大小比较，答题时注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用，注意该混合溶液中HCN电离程度小于CN-水解程度。（3）中注意弱电解质的电离特点，另外还要注意审题，即pH相同还是溶液的浓度相同，二者稀释时变化是不同的。