Question

14．常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：

实验编号	HA	NaOH	混合后溶液的pH
甲	C（HA）=0.2mol•L-1	C（NaOH）=0.2mol•L-1	pH=a
乙	C（HA）=c1mol•L-1	C（NaOH）=0.2mol•L-1	pH=7
丙	C（HA）=0.1mol•L-1	C（NaOH）=0.1mol•L-1	pH=9
丁	pH=2	pH=12	pH=b

请回答：
（1）不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a（混合溶液的pH）来说明HA是强酸还是弱酸？若a=7，则HA是强酸；若a＞7，则HA是弱酸．
（2）若考虑其他组的实验结果，则c₁＞（填“＜”、“＞”或“=”）0.2mol•L^-1；乙组实验中HA和NaOH溶液混合前，HA溶液中C（A^-）与NaOH溶液中C（Na⁺）的关系是B
A．前者大  B．后者大   C．二者相等   D．无法判断．
（3）从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；其中，C（A^-）=0.1+1×10^-9-1×10^-5mol•L^-1（不能做近似计算，回答准确值，结果不一定要化简）．
（4）丁组实验中，HA和NaOH溶液混合前后C（HA）＞（填“＜”、“＞”或“=”）C（NaOH）；b＜7（填“＜”、“＞”或“=”）

Answer 1

分析 （1）酸碱恰好完全反应，如反应后呈中性，则pH=7，为强酸，如pH＞7，则为弱酸；
（2）根据丙可知，HA为弱酸，当c₁=0.2mol/L时，溶液呈碱性，若为中性，则c₁大于0.2mol/L；HA为弱酸，电离程度较小，只能部分电离出A^-；
（3）pH＞7，所以HA是弱酸，结合电荷守恒判断各离子浓度大小；根据电荷守恒及溶液pH计算出c（A^-）；
（4）HA为弱酸，反应前酸的浓度大于氢氧化钠浓度，则混合液中酸过量，溶液呈酸性．

解答 解：（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，若a=7，说明反应生成强酸强碱盐，则HA是强酸；若a＞7，说明反应生成强碱弱酸盐，则HA是弱酸，
故答案为：若a=7，则HA是强酸；若a＞7，则HA是弱酸；
（2）根据丙恰好反应生成NaA溶液呈碱性可知，HA为弱酸，若溶液为中性，则c₁大于0.2mol/L；
由于HA为弱酸，电离程度较小，则HA溶液中c（A^-）小于c（Na⁺），即B正确，
故答案为：＞；B；
（3）HA物质的量浓度为0.1mol/L，NaOH物质的量浓度为0.1mol/L，二者恰好反应生成NaA，由于pH＞7，则c（OH^-）＞c（H⁺），根据电荷守恒c（OH^-）+c（A^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）可知：c（Na⁺）＞c（A^-），则溶液中离子浓度大小为：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
根据电荷守恒可知：c（OH^-）+c（A^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），则c（A^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）-c（OH^-）=0.1mol/L+1×10^-9mol/L-1×10^-5mol/L，
故答案为：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；0.1+1×10^-9-1×10^-5；
（4）pH=2的HA溶液中，由于HA为弱酸，则HA的浓度大于0.01mol/L，pH=12的氢氧化钠溶液的浓度为0.01mol/L，则HA的浓度大于氢氧化钠溶液的浓度；混合液中酸过量，溶液呈酸性，则溶液的pH=b＜7，
故答案为：＞；＜．

点评 本题考查较为综合，涉及了盐类水解、强弱电解质的判断、电荷守恒等知识，有一定的综合性，为高考常见题型，题目难度中等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，该题的命题方式为高考命题的热点．