Question

14．将0.010 0mol•L^-1的 NaOH 溶液滴入浓度为0.010 0mol•L^-1，体积为20.00mL的 CH₃COOH 溶液．在滴加过程中n（CH₃COOH） 和n（CH₃COO^-） 随溶液 pH 的分布关系如图．下列说法不正确的是（　　）

• A． pH=4 时，醋酸的电离常数K_a≈1.8×10^-5
• B． B点时，c（CH₃COOˉ）=c（CH₃COOH）
• C． B点时，在溶液中滴入酚酞试剂，溶液显红色
• D． C点时，c（CH₃COOˉ）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OHˉ

Answer 1

分析 A．计算pH=4时氢离子浓度、醋酸、醋酸根离子的浓度，平衡常数=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$；
B．图象中B点n（CH₃COOH） 和n（CH₃COO^-） 相同；
C．利用醋酸的电离平衡常数计算出此时溶液中氢离子浓度及溶液的pH；
D．结合醋酸的电离平衡常数及此时醋酸、醋酸根离子的物质的量计算出氢离子浓度，然后判断溶液酸碱性，然后根据电荷守恒判断各离子浓度大小．

解答 解：A．pH=4时氢离子为1×10^-4mol/L，设此时溶液体积为VL，则醋酸的电离常数Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{\frac{3×1{0}^{-5}mol}{VL}×1×1{0}^{-4}mol/L}{\frac{1.7×1{0}^{-4}mol/L}{VL}}$≈1.8×10^-5，故A正确；
B．图象分析可知，B点时n（CH₃COOH）=n（CH₃COO^-），c（CH₃COO^-）=c（CH₃COOH），故B正确；
C．B点时n（CH₃COOH）=n（CH₃COO^-），则c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-），根据Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=1.8×10^-5可知：c（H⁺）=1.8×10^-5mol/L，此时溶液显示酸性，则滴入酚酞后溶液为无色，故C错误；
D．B、C点温度相同，则Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=1.8×10^-5，则C点溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=$\frac{1.8×1{0}^{-5}×3×1{0}^{-5}}{1.7×1{0}^{-4}}$mol/L=3.18×10^-6mol/L，此时溶液为酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒可得：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），所以C点溶液中离子浓度大小为：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故D正确；
故选C．

点评 本题考查了离子浓度大小比较，题目难度中等，正确计算出醋酸的电离平衡常数为解答关键，注意掌握电荷守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法，试题侧重考查了学生的分析、理解能力．