Question

(11分) 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)。(填寫“＞”、“＜”或“＝”)

(3)常溫下，向體積為V_a mL，pH為3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液V_b mL至溶液恰好呈中性，則V_a與V_b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K_w = 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

【答案】

(1)(10^－5－10^－9)mol/L(1分)；  bcf(3分)

(2)< (1分)   =(1分)

(3) V_a< V_b(1分)

(4) c(Na⁺)>c(CH₃COO^－)>c(Cl^－)>c(H⁺)=c(OH^－)(2分)

(5)2.05×10^－11(2分)

【解析】

試題分析：（1）在 pH=5的稀醋酸溶液中，c（H⁺）=10^-5mol/L，根據水的電離平衡及醋酸的電離平衡方程式CH₃COOH⇌H⁺+CH₃COO^-可以看出，c（CH₃COO^-）=c（H⁺）_溶液中- c（H⁺）_水電離=(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，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）醋酸溶液是弱酸，pH為3的醋酸溶液中，醋酸的濃度大于10^-3mol/L，pH=11的NaOH溶液濃度等于10^-3mol/L，最后溶液恰好呈中性，說明堿多，所以V_a< V_b；

（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^-3mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中：

，混合后堿剩余，剩余的氫氧根的濃度為：

，

所以。

考點：弱電解質在水溶液中的電離平衡及pH計算。

點評：本題考查學生有關弱電解質的電離和離子濃度大小比較的知識，是一道綜合知識題目，難度較大。