Question

（1）硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离．但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，

（1）硫酸是强酸，中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离．但事实是，硫酸在水中的第一步电离是完全的，第二步电离并不完全，其电离情况为：H2SO4=H++HSO4-，HSO4-?H++SO42-．请回答下列有关问题：①Na2SO4溶液呈______（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”），其理由是______（用离子方程式表示）；②H2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式为：______；③在0.10mol/L的Na2SO4溶液中，下列离子浓度关系正确的是______（填写编号）；A．c（SO42-）+c（HSO4-）+c（H2SO4）=0.1mol/LB．c（OH-）=c（H+）+c（HSO4-）C．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HSO4-）+2c（SO42-）D．c（Na+）＞c（SO42-）＞c（OH-）＞c（HSO4-）＞c（H+）（2）硼酸在玻璃制造和医药领域应用广泛．硼酸（H3BO3）溶液中存在如下反应：H3BO3（aq）+H2O（l）?[B（OH）4]-（aq）+H+（aq）K=5.7×10-10（298K）①实验中不慎将NaOH沾到皮肤时，用大量水洗后要涂上硼酸溶液．写出硼酸与NaOH反应的离子方程式______．②已知298K时： 化学式 H2CO3 CH3COOH NH3?H2O 电离常数 K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11 K=1.75×10-5 K=1.75×10-5（a）下列说法正确的是______．A．碳酸钠溶液滴入硼酸中能观察到有气泡产生B．碳酸钠溶液滴入醋酸中能观察到有气泡产生C．等浓度的碳酸和硼酸溶液比较，pH：前者＞后者D．等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较，pH：前者＞后者E．硼酸钠溶液中通入CO2可能生成碳酸钠（b）写出醋酸铵水解反应的离子方程式______，298K时，计算CH3COONH4的水解常数Kh=______（计算结果保留两位有效数字）

Answer 1

根据硫酸的第一步电离是完全的：H₂SO₄=H⁺+HSO₄^-，第二步电离并不完全：HSO₄^-?H⁺+SO₄^2-，
（1）①Na₂SO₄溶液中硫酸根离子易水解，所以溶液中存在SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-，导致溶液呈弱碱性，
故答案为：弱碱性；SO₄^2-+H₂O?OH^-+HSO₄^-；
②硫酸在溶液中电离出硫酸氢根离子，硫酸氢根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀和氢离子，所以离子反应方程式为：HSO₄^-+Ba²⁺=BaSO₄↓+H⁺，
故答案为：HSO₄^-+Ba²⁺=BaSO₄↓+H⁺；
③A．溶液中存在物料守恒，根据物料守恒得c（SO₄^2-）+c（HSO₄^-）=0.1mol?L^-1，硫酸钠溶液中不存在硫酸分子，故A错误；
B．溶液中存在物料守恒2c（SO₄^2-）+2c（HSO₄^-）=c（Na⁺），存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-），所以得c（OH^-）=c（H⁺）+c（HSO₄^-），故B正确；
C．液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₄^-）+2c（SO₄^2-），故C正确；
D．硫酸钠溶液中只有少量的硫酸根离子水解，则c（SO₄^2-）＞（HSO₄^-），水解后溶液显示碱性，溶液中还存在水电离的氢氧根离子，则c（OH^-）＞c（HSO₄^-）＞c（H⁺），所以溶液中离子浓度大小关系为：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（OH^-）＞c（HSO₄^-）＞c（H⁺），故D正确；
故答案为：BCD；
（2）①硼酸是酸，能和碱发生中和反应生成盐和水，所以和氢氧化钠反应离子方程式为H₃BO₃+OH^-=BO₂^-+2H₂O，
故答案为：H₃BO₃+OH^-=BO₂^-+2H₂O；   
②（a）同温度、浓度下，酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，其酸根离子的水解能力越小，根据电离平衡常数知，酸性强弱顺序是CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₃BO₃＞HCO₃^-，所以离子水解能力碳酸根离子＞碳酸氢根离子＞醋酸根离子，
A．酸性H₂CO₃＞H₃BO₃＞HCO₃^-，所以碳酸钠溶液滴入硼酸中生成碳酸氢钠和硼酸钠，没有气体生成，故A错误；
B．酸性CH₃COOH＞H₂CO₃，所以碳酸钠溶液滴入醋酸中生成醋酸钠、水和二氧化碳，所以能看到有气泡生成，故B正确；
C．酸性H₂CO₃＞H₃BO₃，所以碳酸的电离程度大于硼酸，则等浓度的碳酸和硼酸溶液比较，碳酸的酸性大于硼酸，所以pH：前者＜后者，故C错误；
D．酸性CH₃COOH＞H₂CO₃，所以碳酸根离子水解能力大于醋酸根离子，则等浓度的碳酸钠和醋酸钠溶液比较，pH：前者＞后者，故D正确；
E．酸性H₂CO₃＞H₃BO₃＞HCO₃^-，硼酸钠溶液中通入CO₂可能生成碳酸氢钠，故E错误；
故答案为：BD；
（b）醋酸根离子和铵根离子双水解生成氨水以及醋酸，反应的离子方程式为：NH₄⁺+CH₃COO^-?CH₃COOH+NH₃?H₂O；
根据NH₄⁺+CH₃COO^-?CH₃COOH+NH₃?H₂O可知，醋酸铵水解平衡常数K_h=

c(CH3COOH)?c(NH3?H2O)

c(N H + 4 )?c(CH3COO?)

=

c(CH3COOH)?c(NH3?H2O)?c(H+)?c(OH?)

c(N H + 4 )?c(CH3COO?)?c(H+)?c(OH?)

=

Kw

K(NH3?H2O)?K(CH3COOH)

=

1×10?14

(1.75×10?5)×(1.75×10?5)

≈3.3×10^-5，

故答案为：NH₄⁺+CH₃COO^-?CH₃COOH+NH₃?H₂O；3.3×10^-5．