Question

在常温下向20mL 0.1 mol·L^－1某酸（用HAc表示）溶液中逐滴加入0.1 mol·L^－1 NaOH溶液，用pH计来测定溶液中pH数据如下表，作出pH与NaOH溶液体积关系的曲线如图所示（忽略温度变化）。请根据表中数据和滴定曲线回答以下问题：

V(NaOH)mL	0.00	10.00	18.00	19.80	19.98	20.00	20.02	20.20	22.00	40.00
pH	3.0	4.7	5.7	6.7	7.7	8.7	9.7	10.7	11.7	12.5

（1）实验中的指示剂最好使用___________________________；
（2）当V (NaOH)＝20.00mL时，请写出溶液中主要存在的两种平衡状态的表示式_______________、________________；溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________；
（3）a、b、c、d四点对应溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_________________。
（4）该温度下，滴定曲线上c点时HAc的电离平衡常数Ka=_______（用含V的代数简式表示）。

Answer 1

（1）酚酞（1分）
（2）Ac^—＋H₂O  HAc＋OH^—、H₂OH^＋＋OH^－、c(Na^＋)>c(A^－)> c(OH^－) > c(H^＋)（各1分）
（3）c>b>a>d（2分）
（4）（10^—7·V）/（20—V）（2分）

试题分析：（1）由图像可知，用强碱滴定该酸的时候pH突变范围为7~11左右，可见该酸为弱酸，生成的盐为强碱弱酸盐水解呈碱性，滴定的指示剂应该选用酚酞。
（2）根据1分析所得该酸为一元弱酸，与等体积等浓度的氢氧化钠混合后，二者恰好完全反应生成盐溶液，水解呈碱性。所以溶液中存在的平衡有水解平衡和水的电离平衡，分别是Ac^—＋H₂O  HAc＋OH^—、H₂OH^＋＋OH^－ ，离子的浓度大小关系为c(Na^＋)>c(A^－)> c(OH^－) > c(H^＋)。
（3）根据规律，酸碱抑制水的电离，水解盐促进水的电离，所以根据滴定顺序a、b、c三点对应的酸的浓度越来越小，所以对水的电离抑制程度越来越小，而d点为滴定终点之后碱过量的点，碱性较强对水的抑制程度大于a点，所以四点对应的水的电离的程度大小顺序为c>b>a>d。
（4）c点时溶液呈中性，c(H^＋)= c(OH^—)=10^-7mol/L、c(Na⁺) =c(Ac^—)=10^-4V，消耗氢氧化钠的体积为V，根据电离方程式HAc  Ac^—＋H^＋ 可得，酸的电离平衡常数K=" c(H+)" c(Ac-)/ c(HAc)= （10^—7·V）/（20—V）。