Question

（1）不同溫度下水的離子積常數(shù)如表所示：

t/℃	0	10	20	25	40	50	100
Kw/10-14	0.114	0.292	0.681	1.01	2.92	5.47	55.0

請用文字解釋隨溫度升高水的離子積增大的原因

 

；10℃時純水的電離平衡常數(shù)為

 

；計算100℃時純水中電離產(chǎn)生的氫離子濃度為

 

．
（2）電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度強弱的量．已知如表數(shù)據(jù)：

化學(xué)式	電離平衡常數(shù)（25℃）
HCN	K=5.0×10-10
CH3COOH	K=1.8×10-5
H2CO3	K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11

①25℃時，有等濃度的a．NaCN溶液、b．Na₂CO₃溶液、c．CH₃COONa溶液，三種溶液的pH由大到小的順序為

 

．（填寫序號）
②向NaCN溶液中通入少量CO₂，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
③試計算25℃時，0.1mol/L的NaCN溶液的c（OH^-）為

 

．
（3）我國從20世紀70年代開始采用硅熱法煉鎂，現(xiàn)年產(chǎn)量已達35.4萬噸左右．根據(jù)下列條件，完成填空：
2Mg（s）+O₂（g）═2MgO（s）△H=-601.83kJ/mol
Mg（s）═Mg（g）△H=+75kJ/mol
Si（s）+O₂（g）═SiO₂（s）△H=-859.4kJ/mol
2MgO（s）+Si（s）═SiO₂（s）+2Mg（g）△H=

 

．

Answer 1

考點：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）升高溫度促進水電離；1L水的物質(zhì)的量=

1000g

18g/mol

=55.6mol，電離平衡常數(shù)Ka=

Kw

55.6mol/L

；
100℃時純水中電離產(chǎn)生的氫離子濃度=

Kw

；
（2）①酸的電離平衡常數(shù)越大，其酸根離子水解程度越小，則相同濃度的鈉鹽溶液堿性越弱；
②NaCN和少量CO₂反應(yīng)生成NaHCO₃、HCN；   
③K_a．K_b=K_w，Kb=

c(HCN)．c(OH-)

c(CN-)

，c（OH^-）=

Kb．c(CN-)

；
（3）根據(jù)蓋斯定律計算．

解答： 解：（1）水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進電離，所以水的離子積常數(shù)隨著溫度的升高而增大；
1L水的物質(zhì)的量=

1000g

18g/mol

=55.6mol，10℃時純水的電離平衡常數(shù)Ka=

Kw

55.6mol/L

=

0.292×10-14

55.6

=5.3×10^-17；
100℃時純水中電離產(chǎn)生的氫離子濃度=

Kw

=

55×10-14

mol/L=7.4×10^-7mol/L；
故答案為：水電離吸熱，升高溫度電離平衡正移；5.3×10^-17；7.4×10^-7mol/L；
（2）①電離平衡常數(shù)，CH₃COOH＞H₂CO₃＞HCN，等濃度的NaCN溶液、Na₂CO₃溶液、CH₃COONa溶液水解程度為：Na₂CO₃溶液＞NaCN溶液＞CH₃COONa溶液，故溶液的pH為：Na₂CO₃＞NaCN＞CH₃COONa，故答案為：b＞a＞c；
②NaCN和少量CO₂反應(yīng)生成NaHCO₃、HCN，反應(yīng)方程式為：NaCN+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HCN，故答案為：NaCN+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HCN；   
③K_a．K_b=K_w，Kb=

c(HCN)．c(OH-)

c(CN-)

，（OH^-）=

Kb．c(CN-)

=

10-14 5×10-10 ×0.1

mol/L=1.4×10^-3mol/L，故答案為：1.4×10^-3mol/L；
（3）①Mg（s）+O₂（g）=2MgO（s）△H=-601.83kJ/mol
②Mg（s）=Mg（g）△H=+150kJ/mol
③Si（s）+O₂（g）=SiO₂（s）△H=-859.4kJ/mol
由蓋斯定律②×2+③-①得到：2MgO（s）+Si（s）=SiO₂（s）+2Mg（g）△H=-107.57kJ/mol，
故答案為：-107.57kJ/mol．

點評：本題考查了弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解及蓋斯定律，涉及電離平衡常數(shù)、鹽類水解平衡常數(shù)的計算，根據(jù)基本概念再結(jié)合電離平衡常數(shù)與酸根離子水解程度關(guān)系來分析解答，題目難度中等．