《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

5. 已知：常温下，$CN^{-}$的水解常数$K_{h}=1.6×10^{-5}$。该温度下，将浓度均为$0.1\ mol\cdot L^{-1}$的$HCN$溶液和$NaCN$溶液等体积混合。下列说法正确的是（ ）
A. 混合溶液的$pH＜7$
B. 混合溶液中水的电离程度小于纯水的
C. 混合溶液中存在$c(CN^{-})＞c(Na^{+})＞c(HCN)＞c(OH^{-})＞c(H^{+})$
D. 若$c\ mol\cdot L^{-1}$盐酸与$0.6\ mol\cdot L^{-1}\ NaCN$溶液等体积混合后溶液呈中性，则$c=\frac{4.8}{8.05}$

答案： D [$CN^{-}$的水解常数$K_{h}=1.6\times10^{-5}$，则$HCN$的电离常数为$K_{a}=\frac{K_{w}}{K_{h}}=\frac{10^{-14}}{1.6\times10^{-5}}=6.25\times10^{-10}$，$K_{h}＞K_{a}$，所以水解程度更大，溶液显碱性，$pH＞7$，A项错误；$CN^{-}$的水解程度大于$HCN$的电离程度，所以$c(HCN)＞c(Na^{+})＞c(CN^{-})$，C项错误；$c\ mol\cdot L^{-1}$盐酸与$0.6\ mol\cdot L^{-1}\ NaCN$溶液等体积混合后溶液中存在电荷守恒：$c(H^{+})+c(Na^{+})=c(OH^{-})+c(CN^{-})+c(Cl^{-})$，溶液显中性，所以$c(CN^{-})=c(Na^{+})-c(Cl^{-})=\frac{0.6 - c}{2}\ mol\cdot L^{-1}$，溶液中还存在元素守恒：$c(HCN)+c(CN^{-})=c(Na^{+})$，所以$c(HCN)=c(Na^{+})-c(CN^{-})=\frac{c}{2}\ mol\cdot L^{-1}$，所以有$K_{a}=\frac{c(CN^{-})\cdot c(H^{+})}{c(HCN)}=\frac{\frac{0.6 - c}{2}\times10^{-7}}{\frac{c}{2}}=6.25\times10^{-10}$，解得$c=\frac{4.8}{8.05}$，D项正确。]

6. 常温下，$CH_{3}COOH$的$K_{a}=1.7×10^{-5}$。
(1)通过计算解释等浓度等体积的$CH_{3}COOH$与$CH_{3}COONa$的混合溶液显酸性的原因：
______________________________。
(2)混合溶液中，$c(Na^{+})$、$c(CH_{3}COOH)$、$c(CH_{3}COO^{-})$、$c(H^{+})$四种微粒浓度大小关系是______________________________。

答案：
(1)$CH_{3}COONa$的水解常数$K_{h}=\frac{K_{w}}{K_{a}}=\frac{1\times10^{-14}}{1.7\times10^{-5}}\approx5.9\times10^{-10}＜K_{a}$，$CH_{3}COOH$的电离程度大于$CH_{3}COO^{-}$的水解程度，因而溶液显酸性
(2)$c(CH_{3}COO^{-})＞c(Na^{+})＞c(CH_{3}COOH)＞c(H^{+})$

提升　　　关键能力
一、单一溶液的守恒关系
1. $25\ ^{\circ}C$时，写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)$0.1\ mol\cdot L^{-1}\ CH_3COONa$溶液
①元素守恒：____________________。
②电荷守恒：____________________。
③质子守恒：____________________。
(2)$0.1\ mol\cdot L^{-1}Na_2CO_3$溶液
①元素守恒：____________________。
②电荷守恒：____________________。
③质子守恒：____________________。
(3)$0.1\ mol\cdot L^{-1}\ NaHCO_3$溶液
①元素守恒：____________________。
②电荷守恒：____________________。
③质子守恒：____________________。

答案： 考点三
提升关键能力
1.
(1)①$c(Na^{+})=c(CH_{3}COO^{-})+c(CH_{3}COOH)$
②$c(H^{+})+c(Na^{+})=c(CH_{3}COO^{-})+c(OH^{-})$
③$c(H^{+})+c(CH_{3}COOH)=c(OH^{-})$
(2)①$c(Na^{+})=2[c(CO_{3}^{2 - })+c(HCO_{3}^{-})+c(H_{2}CO_{3})]$
②$c(Na^{+})+c(H^{+})=c(HCO_{3}^{-})+c(OH^{-})+2c(CO_{3}^{2 - })$
③$c(OH^{-})=c(H^{+})+2c(H_{2}CO_{3})+c(HCO_{3}^{-})$
(3)①$c(Na^{+})=c(HCO_{3}^{-})+c(H_{2}CO_{3})+c(CO_{3}^{2 - })$
②$c(Na^{+})+c(H^{+})=c(OH^{-})+c(HCO_{3}^{-})+2c(CO_{3}^{2 - })$
③$c(OH^{-})+c(CO_{3}^{2 - })=c(H^{+})+c(H_{2}CO_{3})$

二、混合溶液的守恒关系
2. $25\ ^{\circ}C$时，写出下列几种溶液中的守恒关系
(1)浓度均为$0.1\ mol\cdot L^{-1}$的$NH_3\cdot H_2O$和$NH_4Cl$溶液等体积混合
①电荷守恒：____________________。
②元素守恒：____________________。
(2)$0.1\ mol\cdot L^{-1}$盐酸与$0.1\ mol\cdot L^{-1}\ CH_3COONa$溶液等体积混合
①电荷守恒：____________________。
②元素守恒：____________________。
(3)浓度均为$0.1\ mol\cdot L^{-1}$的$NaHCO_3$和$Na_2CO_3$溶液等体积混合
①电荷守恒：____________________。
②元素守恒：____________________。

答案： 2.
(1)①$c(NH_{4}^{+})+c(H^{+})=c(Cl^{-})+c(OH^{-})$
②$2c(Cl^{-})=c(NH_{4}^{+})+c(NH_{3}\cdot H_{2}O)$
(2)①$c(Na^{+})+c(H^{+})=c(CH_{3}COO^{-})+c(OH^{-})+c(Cl^{-})$
②$c(Na^{+})=c(CH_{3}COO^{-})+c(CH_{3}COOH)=c(Cl^{-})$
(3)①$c(Na^{+})+c(H^{+})=c(OH^{-})+2c(CO_{3}^{2 - })+c(HCO_{3}^{-})$
②$2c(Na^{+})=3c(CO_{3}^{2 - })+3c(HCO_{3}^{-})+3c(H_{2}CO_{3})$