Question

電離平衡常數(shù)（用Ka表示）的大小可以判斷電解質的相對強弱．25℃時，有關物質的電離平衡常數(shù)如下表所示：

化學式	HF	H2CO3	HClO
電離平衡常數(shù) （Ka）	7.2×10-4	K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11	3.0×10-8

（1）已知25℃時，①HF（aq）+OH^-（aq）=F^-（aq）+H₂O（l）△H=-67.7kJ/mol，②H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，氫氟酸的電離方程式及熱效應可表示為

 

．
（2）將濃度為0.1mol/LHF溶液加水稀釋一倍（假設溫度不變），下列各量增大的是

 

．
A．c（H+）    B．c（H⁺）?c（OH^-）     C．

c(H+)

c(HF)

  D．

c(OH-)

c(H+)

（3）25℃時，在20mL0.1mol/L氫氟酸中加入VmL0.1mol/LNaOH溶液，測得混合溶液的pH變化曲線如圖所示，下列說法正確的是

 

．
A．pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中，由水電離出的c（H⁺）相等
B．①點時pH=6，此時溶液中，c（F^-）-c（Na⁺）=9.9×10^-7mol/L
C．②點時，溶液中的c（F^-）=c（Na⁺）
D．③點時V=20mL，此時溶液中c（F^-）＜c（Na⁺）=0.1mol/L
（4）物質的量濃度均為0.1mol/L的下列四種溶液：①Na₂CO₃溶液②NaHCO₃溶液③NaF溶液④NaClO溶液．
依據(jù)數(shù)據(jù)判斷pH由大到小的順序是

 

．
（5）Na₂CO₃溶液顯堿性是因為CO₃^2-水解的緣故，請設計簡單的實驗事實證明之

 

．
（6）長期以來，一直認為氟的含氧酸不存在．1971年美國科學家用氟氣通過細冰末時獲得HFO，其結構式為H-O-F．HFO與水反應得到HF和化合物A，每生成1molHF轉移

 

mol電子．

Answer 1

分析：（1）利用蓋斯定律分析，注意氫氟酸是弱電解質；
（2）氫氟酸是弱電解質，溶液中存在電離平衡，加水稀釋其溶液促進氫氟酸電離，注意水的離子積常數(shù)只與溫度有關；
（3）A．酸或堿抑制水電離，含有弱根離子的鹽促進水電離；
B．根據(jù)電荷守恒計算；
C．根據(jù)電荷守恒計算；
D．等物質的量的氫氟酸和氫氧化鈉恰好反應生成氟化鈉，溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒判斷，注意等體積混合時，不水解離子濃度變?yōu)樵瓉淼囊话耄?br />（4）等物質的量濃度的鈉鹽溶液，酸根離子水解程度越大其溶液的pH越大；
（5）設計實驗使溶液中的CO₃^2-由有到無，再根據(jù)酚酞的顏色變化起作用的是否是碳酸根離子；
（6）根據(jù)原子守恒確定A，再根據(jù)化合價變化計算轉移電子．

解答：解：（1）通過表格知，氫氟酸是弱電解質，將方程式①-②得HF（aq）?H⁺（aq）+F^-（aq）△H=-10.4KJ?mol^-1，
故答案為：HF（aq）?H⁺（aq）+F^-（aq）△H=-10.4KJ?mol^-1；
（2）氫氟酸是弱電解質，溶液中存在電離平衡，加水稀釋其溶液促進氫氟酸電離，
A．稀釋過程中促進氫氟酸電離，但c（H+）減小，故錯誤；
B．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以c（H⁺）?c（OH^-）不變，故錯誤；    
 C．稀釋過程中促進氫氟酸電離，氫離子個數(shù)增大，氟化氫分子個數(shù)減小，所以

c(H+)

c(HF)

 增大，故正確；
 D．稀釋過程中促進氫氟酸電離，氫離子濃度降低，氫氧根離子濃度增大，所以

c(OH-)

c(H+)

增大，故正確；
故選CD；
（3）A．氫氟酸抑制水電離，氟化鈉促進水電離，所以pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中，由水電離出的不相等，故錯誤；
B．①點時pH=6，溶液中存在電荷守恒，c（F^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），所以c（F^-）-c（Na⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=9.9×10^-7mol/L，故正確；
C．②點時，溶液呈中性，c（OH^-）=c（H⁺），溶液中存在電荷守恒，c（F^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），
所以c（F^-）=c（Na⁺），故正確；
D．③點時V=20mL，此時溶液中溶質在氟化鈉，溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒知c（F^-）＜c（Na⁺），但等體積混合時不水解的離子濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，所以c（F^-）＜c（Na⁺）=0.05mol/L，故錯誤；
故選BC；
（4）等物質的量濃度的鈉鹽溶液，酸根離子水解程度越大其溶液的pH越大，酸的電離常數(shù)越小其酸根離子水解程度越大，所以等物質的量濃度的①Na₂CO₃溶液②NaHCO₃溶液③NaF溶液④NaClO溶液中pH由大到小的順序是：
①④②③，故答案為：①④②③；
（5）為證明純堿溶液呈堿性是由CO₃^2-引起的，就設計一個使溶液中的碳酸根離子由有到無的實驗，根據(jù)溶液中酚酞顏色的變化判斷，所以設計的實驗為：在碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產生沉淀且紅色褪去或變淺，則說明Na₂CO₃溶液顯堿性是因為CO₃^2-水解的緣故，
故答案為：在碳酸鈉溶液中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產生沉淀且紅色褪去或變淺；
（6）根據(jù)原子守恒知，該反應方程式為：HFO+H₂O=HF+H₂O₂，根據(jù)元素化合價知，每生成1molHF轉移 1mol電子，故答案為：1．

點評：本題考查較綜合，涉及弱電解質的電離、鹽類水解、實驗設計、氧化還原反應等知識點，注意（3）中D選項，等體積混合時，不水解的離子其濃度變?yōu)樵瓉淼囊话�，明確HOF中各元素的化合價，為易錯點．