Question

6．在25℃时，将 1.0L wmoI/L CH₃COOH 溶液与 0.1mol NaOH固体混合，充分反应．然后向混合液中加入CH₃COOH或CH₃COONa固体（忽略体积和温度变化），引起溶液pH的变化如图所示． 下列叙述正确的是（　　）

• A． a、b、c对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序是c＞a＞b
• B． b点混合液中 c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）
• C． 加入CH₃COOH过程中，$\frac{c（N{a}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$增大
• D． 25℃时，CH₃COOH的电离平衡常数K_a=$\frac{0.2×1{0}^{-7}}{w-0.1}$mol/L

Answer 1

分析 1.0L w mol•L^-1 CH₃COOH溶液与0.1mol NaOH固体混合，混合后溶液的pH＜5，显酸性，说明醋酸过量，溶液中溶质为CH₃COOH和CH₃COONa；加醋酸时，酸的量增多，使溶液酸性增强；加CH₃COONa时，CH₃COONa本身水解显碱性，相当于加碱，使溶液酸性减弱，最终达到中性；
A．溶液中酸或碱电离的氢离子或氢氧根离子的浓度越大，水的电离程度越小；
B．b点溶液pH＜5，溶液显酸性，溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒分析；
C．醋酸存在电离平衡，其平衡常数表达式为${K}_{a}=\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，溶液中${K}_{w}=c（{H}^{+}）c（O{H}^{-}）$，据此分析；
D．pH=7时，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），醋酸的电离平衡常数为${K}_{a}=\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，根据电荷守恒分析计算．

解答 解：1.0L w mol•L^-1 CH₃COOH溶液与0.1mol NaOH固体混合，混合后溶液的pH＜5，显酸性，说明醋酸过量，溶液中溶质为CH₃COOH和CH₃COONa；加醋酸时，酸的量增多，使溶液酸性增强；加CH₃COONa时，CH₃COONa本身水解显碱性，相当于加碱，使溶液酸性减弱，最终达到中性；
A．溶液中酸或碱电离的氢离子或氢氧根离子的浓度越大，水的电离程度越小，a、b、c三点溶液中氢离子浓度依次减小，水的电离程度增大，所以水的电离程度由大到小的顺序的是c＞b＞a，故A错误；
B．b点溶液pH＜5，溶液显酸性，溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在电荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），由于c（H⁺）＞c（OH^-），所以c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-），故B错误；
C．向混合液中加入CH₃COOH固体，忽略溶液体积的变化，则溶液中c（Na⁺）不变，溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a}c（C{H}_{3}COOH）}$，因此溶液中$\frac{c（N{a}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\frac{c（N{a}^{+}）{K}_{w}}{{K}_{a}c（C{H}_{3}COOH）}$，随着CH₃COOH固体的不断加入，溶液中c（CH₃COOH）不断增大，则该值减小，故C错误；
D．pH=7时，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒，则c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），由于c（H⁺）=c（OH^-），则此时溶液中c（Na⁺）=c（CH₃COO^-），根据图象，c（H⁺）=10^-7mol•L^-1，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.2mol/L，则醋酸的电离平衡常数为${K}_{a}=\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{0.2×1{0}^{-7}}{w-0.1}mol/L$，故D正确；故选D．

点评 本题主要考察弱电解质的电离平衡，盐类水解，溶液pH的判断，平衡常数的计算等知识，结合图象分析是解题的关键，需要牢牢把握守恒思想．本题难度中等．