Question

【題目】25 ℃時，幾種弱酸的電離常數如下：

弱酸化學式	HNO2	CH3COOH	HCN	H2CO3
電離常數	5.1×10-4	1.8×10-5	6.2×10-10	K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11

（1）根據上表數據填空：

①物質的量濃度相同的四種酸，其pH由大到小的順序是___________ （用化學式填寫）。

②分別向等體積、相同pH的HCl溶液和CH3COOH溶液中加入足量的Zn粉，反應剛開始時產生H2的速率：v(HCl)______v(CH3COOH)（填“＝”、“＞”或“＜”下同），反應完全后，所得氫氣的質量：m(H2)鹽酸_______m(H2)醋酸。

③將0.2 mol/L HCN溶液與0.1 mol/L Na2CO3溶液等體積混合，發生反應的化學方程式為___________________________。

（2）體積均為10 mL、pH均為2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1000 mL，稀釋過程中溶液pH變化如圖所示。稀釋后，HX溶液中水電離的c(H＋)___醋酸溶液中水電離的c(H＋) ；電離常數Ka(HX)___Ka(CH3COOH)（填“＞”、“＝”或“＜”）。

（3）CO32- 、 NO2- 、CN-、CH3COO-結合H+的能力由強到弱的順序為_______________________（用離子符號表示）

Answer 1

【答案】 HCN > H2CO3 > CH3COOH > HNO2 = < HCN + Na2CO3 = NaCN + NaHCO3 > > CO32- > CN- > CH3COO- > NO2-

【解析】（1）①據電離平衡常數的大小分析，電離平衡常數越大，其酸性越強，酸性：HCN＜H2CO3＜CH3COOH＜HNO2，酸性越強，其pH越小，所以pH關系為：HCN＞H2CO3＞CH3COOH＞HNO2；

②pH相同的不同弱酸中，氫離子濃度相同，與Zn反應速率相同；醋酸中酸的濃度大于氫離子濃度，鹽酸中酸的濃度等于氫離子濃度，所以醋酸的濃度大于HCl的濃度，所以所得氫氣的質量：m（H2）鹽酸＜m（H2）醋酸；

③由電離常數可知，酸性：H2CO3＞HCN＞CO3-，則將0.2 mol/L HCN溶液與0.1 mol/L Na2CO3溶液等體積混合，發生反應的化學方程式為HCN+Na2CO3═NaCN+NaHCO3；

（2）由圖可知，稀釋后，HX電離生成的c（H+）小，對水的電離抑制能力小，所以HX溶液中水電離出來的c（H+）大；稀釋相同倍數，較強的酸pH變化較大，較強的酸電離常數較大，由圖可知稀釋相同的倍數，HX的pH變化程度大，則酸性HX強，電離平衡常數大；

（3）酸越弱，酸根離子越易水解，即結合質子的能力越強，則CO32- 、 NO2- 、CN-、CH3COO-結合H+的能力由強到弱的順序為CO32-＞CN-＞ CH3COO-＞NO2-。