Question

18．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物质的量浓度 （mol•L-1）	NaOH物质的量浓度 （mol•L-1）	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH=a
乙	C1	0.2	pH=7
丙	0.1	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH=10

请回答下列问题：
（1）不考虑其他组的结果，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pH=7，HA是强酸，若pH＞7，则HA是弱酸．
（2）不考虑其他组的结果，单从乙组情况分析，c₁是否一定等于0.2mol•L^-1否？（填“是”或“否”）．
混合溶液中c（A^-）与c（Na⁺）离子浓度的大小关系是C（填序号）．
A．前者大    B．后者大    C．一样大     D．无法判断
（3）从丙组结果分析，HA是弱酸（填“强”或“弱”）．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⁺）．
（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH^-）=10^-4mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）等浓度、等体积的HA和NaOH混合，二者恰好反应生成盐和水，如果NaA是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性；如果NaA是强酸强碱盐，其水溶液呈中性；
（2）酸碱体积相等，如果HA是弱酸，则NaA是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性HA应该稍微过量；如果NaA是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，则二者物质的量相等；根据电荷守恒判断c（A^-）与c（Na⁺）相对大小；
（3）等体积等浓度的HA和NaOH混合后，二者恰好反应生成NaA和水，其水溶液呈碱性，说明NaA是强碱弱酸盐，酸根离子水解导致溶液呈碱性，但其水解程度较小；
（4）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，丁组中酸碱恰好完全反应生成盐NaA，丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$．

解答 解：（1）等浓度、等体积的HA和NaOH混合，二者恰好反应生成盐和水，如果NaA是强碱弱酸盐，其溶液呈碱性，pH＞7，则HA是弱酸；如果NaA是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，pH=7，则HA是强酸，故答案为：若pH=7，HA是强酸，若pH＞7，则HA是弱酸；
（2）酸碱体积相等，如果HA是弱酸，则NaA是强碱弱酸盐，其水溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性HA应该稍微过量；如果NaA是强酸强碱盐，其水溶液呈中性，则二者物质的量相等，且二者体积相等，则其浓度相等，所以c₁不一定等于0.2mol•L^-1；溶液呈中性，则c（OH^-）=c（H⁺），结合电荷守恒得c（A^-）=c（Na⁺），故选C，
故答案为：否；C；
（3）等体积等浓度的HA和NaOH混合后，二者恰好反应生成NaA和水，其水溶液呈碱性，说明NaA是强碱弱酸盐，所以HA是弱酸，A^-水解导致溶液呈碱性，c（OH^-）＞c（H⁺），一般来说，盐类的水解程度较低，则有c（A^-）＞c（OH^-），所以有：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：弱；c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，丁组中酸碱恰好完全反应生成盐NaA，丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol/L=10^-4 mol/L，
故答案为：10^-4．

点评 本题考查酸碱混合的判断，题目难度中等，本题注意分析表中数据，从弱电解质的电离和盐类水解的角度解答，学习中注重相关规律和方法的积累，易错点是（4）题水电离出c（OH^-）、c（H⁺）的方法．