Question

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，请回答：

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	c	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH＝9

（1）不考虑其它组的实验结果，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_________________________________________________________。
（2）不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，C是否一定等于0.2________(选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A^－)与 c(Na⁺)的大小关系是________________________
（3）丙组实验结果分析，HA是________酸（选填“强”或“弱”）。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________
（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH^－)＝________mol·L^-1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不用做近似计算)。
c(Na⁺)－c(A^-)＝________mol·L^-1    c(OH^-)－c(HA)＝________mol·L^-1

Answer 1

（1）若a＝7，则HA是强酸；若a＞7, 则HA是弱酸  （2）否；c(A^-)＝c(Na⁺)
（3）弱   c(Na⁺) ＞c(A^-) ＞ c(OH^-) ＞ c(H⁺)     （4）10^-5  10^-5－10^-9  10^-9

解析试题分析：（1）酸和碱的浓度相等，在溶液体积相等的条件下，二者的恰好反应。如果酸是强酸，则反应后溶液显中性，则a＝7；如果是弱酸，则反应后生成的NaA水解，溶液显碱性，即a大于7。
（2）反应后溶液显中性，所以如果酸是强酸，则c＝0.2mol/L。如果是弱酸，则生成的钠盐水解溶液显碱性。所以要使溶液显中性，则酸必须是过量的，即c＞0.2mol/L。根据溶液的电荷守恒可知，c(A^－)＋c(OH^-)＝c(H⁺)＋c(Na⁺)，由于溶液显中性，所以c(A^-)＝c(Na⁺)。
（3）丙组实验中，酸是过量的，但反应后溶液还是显碱性的，这说明生成的钠盐一定发生水解，所以酸一定是弱酸。根据溶液的电荷守恒可知，溶液中离子浓度大小顺序是c(Na⁺) ＞c(A^-) ＞ c(OH^-) ＞ c(H⁺) 。
（4）丁组实验中，反应后溶液显碱性，说明生成的盐水解，因此促进水的电离，所以混合溶液中由水电离出的c(OH^－)＝10^-5mol·L^-1。根据电荷守恒c(A^－)＋c(OH^-)＝c(H⁺)＋c(Na⁺)可知， c(Na⁺)－c(A^-)＝c(OH^－)－c(H⁺)＝10^-5mol·L^-1－10^-9mol·L^-1＝（10^-5－10^-9）mol·L^-1；根据质子守恒可知c(OH^－)＝c(H⁺)＋c(HA)，所以 c(OH^-)－c(HA)＝c(H⁺)＝10^-9mol·L^-1。
考点：考查中和反应中溶液酸碱性的判断以及溶液中离子浓度大小比较和计算等
点评：在判断酸碱反应后溶液的酸碱性时，应该首先判断酸或碱的过量问题，只有当酸或碱恰好反应时，才能考虑生成的盐是否水解。其次判断溶液中离子浓度大小时，应该利用好电荷守恒、物料守恒和质子守恒。