Question

已知醋酸和鹽酸是日常生活中極為常見的酸,在一定條件下,CH3COOH溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+　ΔH>0。

(1)常溫下,在pH=5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)=　　　　　　　　　　　(列式,不必化簡);下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的電離程度增大的是　　　　 。 

a.加入少量0.10 mol·L-1的稀鹽酸

b.加熱CH3COOH溶液

c.加水稀釋至0.010 mol·L-1

d.加入少量冰醋酸

e.加入少量氯化鈉固體

f.加入少量0.10 mol·L-1的NaOH溶液

(2)將等質量的鋅投入等體積且pH均等于3的醋酸和鹽酸溶液中,經過充分反應后,發現只在一種溶液中有鋅粉剩余,則生成氫氣的體積:V(鹽酸)　　　　V(醋酸),反應的最初速率為:v(鹽酸)　　　　v(醋酸)(填“>”、“<”或“=”)。 

(3)常溫下,向體積為Va mL,pH為3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性,則Va與Vb的關系是　　　　　　　　　　　　　。 

(4)常溫下,將0.1 mol/L鹽酸和0.1 mol/L醋酸鈉溶液混合,所得溶液為中性,則混合溶液中各離子的濃度按由大到小排序為　 。 

(5)已知:90 ℃時,水的離子積常數為KW=3.8×10-13,在此溫度下,將pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合,則混合溶液中的c(H+)=　　　　　　　　　(保留三位有效數字) mol/L。 

 

Answer 1

(1)(10-5-10-9) mol/L　bcf

(2)<　=　(3)Va<Vb

(4)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)

(5)2.05×10-11

【解析】(1)在pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5 mol/L,根據水的電離平衡及醋酸的電離平衡方程式CH3COOHH++CH3COO-可以看出,c(CH3COO-)=c(H+)溶液-c(H+)水=(10-5-10-9) mol/L;加熱、加水稀釋、加入堿性物質均能使電離平衡向右移動,故選bcf。

(2)醋酸是弱酸,等體積等pH,則n(CH3COOH)>n(HCl),則鹽酸中鋅粉剩余,隨著它和金屬的反應,電離平衡不斷地向右移動,會電離出更多的氫離子,所以醋酸產生的氫氣體積較大,開始時,醋酸和鹽酸的pH均等于3,即開始時氫離子的濃度相等,所以開始時的速率相等。

(3)醋酸是弱酸,pH為3的醋酸溶液中,CH3COOH的濃度大于10-3 mol/L,pH=11的NaOH溶液濃度等于10-3 mol/L,最后溶液恰好呈中性,說明堿過量,所以Va<Vb。

(4)根據電荷守恒:c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),溶液為中性,可以知道c(CH3COO-)+c(Cl-)=c(Na+),所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。

(5)pH=3的鹽酸中c(H+)=10-3 mol/L,pH=11的氫氧化鈉溶液中:c(OH-)==38×10-3 mol/L,混合后堿剩余,剩余的氫氧根的濃度為:c(OH-)==0.018 5 mol/L,

所以c(H+)= mol/L≈2.05×10-11 mol/L。