高中 | 盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用 题目答案及解析

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选修四

第三章 水溶液中的离子平衡

第三节 盐类的水解

盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用

水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中,研究水溶液的性质及反应有重要意义。室温下,相关酸的电离平衡常数如下表所示:

$\rm HN{{O}_{2}}$$\rm C{{H}_{3}}COOH$$\rm HClO$$\rm {{H}_{2}}C{{O}_{3}}$
电离平衡常数$K_{{\rm a}}$$\rm 5.6\times {{10}^{-4}}$$\rm 1.8 \times 10^{-5}$$\rm 4.0 \times 10^{-8}$

${{K}_{{{\rm a}_{1}}}}=4.5\times {{10}^{-7}}$

${{K}_{{{\rm a}_{2}}}}=4.7\times {{10}^{-11}}$

回答下列问题。

$\rm HN{{O}_{2}}$的电离方程式是                

[["

$\\rm HNO_{2}\\rightleftharpoons H^{+}+NO_{2}^{-}$

"]]

$\rm HN{{O}_{2}}$是一元弱酸,不完全电离,电离方程式$\rm HNO_{2}\rightleftharpoons H^{+}+NO_{2}^{-}$

$\rm pH$相同的$\rm HN{{O}_{2}}$溶液和$\rm C{{H}_{3}}COOH$溶液,溶液的浓度$c{\rm (HN{{O}_{2}})}$                $c{\rm (C{{H}_{3}}COOH)}($填“$\rm \lt $”“$\rm =$”或“$\rm \gt $$\rm )$

[["

$\\rm \\gt $

"]]

$K$值可知,亚硝酸酸性更弱,则$\rm pH$相同的$\rm HN{{O}_{2}}$溶液和$\rm C{{H}_{3}}COOH$溶液,亚硝酸浓度更大,溶液的浓度$c{\rm (HN{{O}_{2}})}\gt c{\rm (C{{H}_{3}}COOH)}$

室温下,用标准$\rm NaOH$溶液滴定未知浓度的$\rm HN{{O}_{2}}$溶液。

①溶液中的$n{\rm (NO_{2}^{-})}$                $\rm ($填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”$\rm )$

$\rm NaN{{O}_{2}}$溶液显                $\rm ($填“酸性”、“碱性”或“中性”$\rm )$,用离子方程式表示其原因:                

③当滴加$\rm NaOH$溶液至溶液中的$c{\rm (NO_{2}^{-})}=c{\rm (N{{a}^{+}})}$,此时溶液中的$\rm pH$                $\rm 7($填“$\rm \lt $”“$\rm =$”或“$\rm \gt $$\rm )$,判断的依据                

[["

增大;碱性;$\\rm {{H}_{2}}O+NO_{2}^{-}\\rightleftharpoons HN{{O}_{2}}+O{{H}^{-}}$$\\rm =$;根据电荷守恒可知,存在$c{\\rm (NO_{2}^{-})}+c{\\rm (O{{H}^{-}})}=c{\\rm (N{{a}^{+}})}+c{\\rm ({{H}^{+}})}$,当滴加$\\rm NaOH$溶液至溶液中的$c{\\rm (NO_{2}^{-})}=c{\\rm (N{{a}^{+}})}$,此时溶液中$c{\\rm (O{{H}^{-}})}=c{\\rm ({{H}^{+}})}$

"]]

①加入氢氧化钠,$\rm HN{{O}_{2}}={{H}^{+}}+NO_{2}^{-}$平衡正向移动,使得溶液中的$n{\rm (NO_{2}^{-})}$增大。

$\rm NaN{{O}_{2}}$为强碱弱酸盐,亚硝酸根离子水解使得溶液显碱性,$\rm {{H}_{2}}O+NO_{2}^{-}\rightleftharpoons HN{{O}_{2}}+O{{H}^{-}}$

③根据电荷守恒可知,存在$c{\rm (NO_{2}^{-})}+c{\rm (O{{H}^{-}})}=c{\rm (N{{a}^{+}})}+c{\rm ({{H}^{+}})}$,当滴加$\rm NaOH$溶液至溶液中的$c{\rm (NO_{2}^{-})}=c{\rm (N{{a}^{+}})}$,此时溶液中$c{\rm (O{{H}^{-}})}=c{\rm ({{H}^{+}})}$,溶液显中性,$\rm pH=7$

$\rm 84$消毒液在生活中有广泛的应用,其主要成份是$\rm NaCl$$\rm NaClO$

资料:$\rm HClO$的氧化性和杀菌消毒效果强于$\rm Cl{{O}^{-}}$

①待消杀物品喷洒上$\rm 84$消毒液后,露置于空气中$\rm 10\sim 30$分钟可增强消毒效果,该过程中发生反应的离子方程式为                ,请结合电离平衡常数解释消毒效果增强的原因                

②为了防止消毒液在存储过程中失效,通常要在制备过程中使$\rm NaOH$过量,请用平衡移动原理解释$\rm NaOH$的作用                

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$\\rm Cl{{O}^{-}}+C{{O}_{2}}+ {{H}_{2}}O =HClO+HCO_{3}^{-}$;碳酸酸性大于次氯酸大于碳酸氢根离子,$\\rm NaClO$溶液露置于空气中,次氯酸钠和空气中二氧化碳反应转化为次氯酸;次氯酸钠为强碱弱酸盐,存在水解$\\rm Cl{{O}^{-}}+{{H}_{2}}O\\underset{{}}{\\overset{{}}{\\mathop{\\rightleftharpoons }}}\\,HClO+O{{H}^{-}}$,次氯酸不稳定容易分解使得消毒液失效,过量氢氧化钠可以抑制其水解

"]]

①由于碳酸酸性大于次氯酸大于碳酸氢根离子,$\rm NaClO$溶液露置于空气中,次氯酸钠和空气中二氧化碳反应转化为次氯酸和碳酸氢钠,反应为$\rm Cl{{O}^{-}}+C{{O}_{2}}+ {{H}_{2}}O =HClO+HCO_{3}^{-}$,使得溶液消毒效果增强。

②次氯酸钠为强碱弱酸盐,存在水解$\rm Cl{{O}^{-}}+{{H}_{2}}O\rightleftharpoons HClO+O{{H}^{-}}$,次氯酸不稳定容易分解使得消毒液失效,过量氢氧化钠可以抑制其水解,防止消毒液在存储过程中失效。

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