Question

2．已知：25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离常数相等．
（1）25℃时，取10mL 0.1mol/L醋酸溶液测得其pH=3．
①将上述（1）溶液加水稀释至1000mL，溶液pH数值范围为3＜PH＜5，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$不变（填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”）．
②25℃时，0.1mol/L氨水（NH₃•H₂O溶液）的pH=11．用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上，再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值．
③氨水（NH₃•H₂O溶液）电离平衡常数表达式K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$，25℃时，氨水电离平衡常数约为1.0×10^-5．
（2）25℃时，现向10mL0.1mol/L氨水中滴加相同浓度的CH₃COOH溶液，在滴加过程中$\frac{c（N{H}_{4}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$b（填序号）．
a．始终减小     b．始终增大     c．先减小再增大     d．先增大后减小
当加入CH₃COOH溶液体积为10mL时，混合溶液的pH=7（填“＞”“=”“＜”）．
（3）某温度下，向V₁mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入等浓度的醋酸溶液，溶液中pOH与pH的变化关系如图．已知：pOH=-lgc（OH^-）．
①图中M、Q、N三点所示溶液中水的电离程度最大的是Q（填字母）．
②若Q点时滴加醋酸溶液体积为V₂ mL，则V₁＜V₂（填“＞”“=”“＜”）．
③若在曲线上某一点W时加入醋酸的体积为V₁ mL，则W点应位于图中曲线上Q点的下方（填“上方”“下方”），此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）①醋酸是弱酸加水稀释醋酸电离程度增大，溶液中存在离子积常数，结合比值关系和电离平衡常数分析；
②25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离常数相等，25℃时，0.1mol/L氨水（NH₃•H₂O溶液）电离出的氢氧根离子浓度为10^-3mol/L，用pH试纸测定溶液pH的方法为：用玻璃棒蘸取少许待测液滴在PH试纸上，然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，即可确定溶液的酸碱度，切记不能直接把试纸浸入待测液中，也不能先用水将pH试纸润湿后测定，因为这样做会稀释待测液，使测量结果不准；
③电离平衡常数Kb=$\frac{电离平衡状态下离子浓度乘积}{未电离的醋酸分子浓度}$；
（2）25℃时，现向10mL0.1mol/L氨水中滴加相同浓度的CH₃COOH溶液发生反应生成醋酸铵溶液，铵根离子浓度增大，一水合氨浓度减小，当加入CH₃COOH溶液体积为10mL时，酸碱恰好完全反应生成醋酸铵溶液，25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离常数相等，溶液显中性；
（3）①图象分析可知N点PH＞POH，溶液显碱性，M点POH＞PH，溶液显酸性，酸碱抑制水的电离，Q点POH=PH，溶液显中性；
②若Q点时滴加醋酸溶液体积为V₂ mL，若恰好反应生成醋酸钠溶液显碱性，所以溶液呈中性醋酸应过量；
③若在曲线上某一点W时加入醋酸的体积为V₁ mL，是醋酸和氢氧化钠溶液恰好反应生成醋酸钠，醋酸根离子水解溶液显碱性；

解答 解：（1）①25℃时，取10mL 0.1mol/L醋酸溶液测得其pH=3，溶液加水稀释至1000mL，氢离子浓度减小，PH大于3，醋酸电离被促进又电离出氢离子，氢离子浓度减小小于1000倍，则溶液PH小于5，溶液PH取值范围为：3＜PH＜5，溶液中离子浓度之比=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}$=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Ka}{Kw}$，电离平衡常数和离子积常数随温度变化，所以加水稀释$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}$比值不变，
故答案为：3＜PH＜5，不变；
②25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离常数相等，25℃时，0.1mol/L氨水（NH₃•H₂O溶液）电离出的氢氧根离子浓度为10^-3mol/L，溶液PH=11，pH试纸测定pH的方法是：将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上，再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值，
故答案为：11，将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上，再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值；
③氨水（NH₃•H₂O溶液）溶液中电离平衡为：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，电离平衡常数表达式K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$，25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离常数相等，25℃时，0.1mol/L氨水（NH₃•H₂O溶液）电离出的氢氧根离子浓度为10^-3mol/L，K_b=$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1-1{0}^{-3}}$=1.0×10^-5，
故答案为：$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$，1.0×10^-5；
（2）25℃时，现向10mL0.1mol/L氨水中滴加相同浓度的CH₃COOH溶液发生反应生成醋酸铵溶液，铵根离子浓度增大，一水合氨浓度减小，$\frac{c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$比值减小，当加入CH₃COOH溶液体积为10mL时，酸碱恰好完全反应生成醋酸铵溶液，25℃时，CH₃COOH和NH₃•H₂O的电离常数相等，醋酸根离子和铵根离子水解程度相同，溶液显中性，
故答案为：b，=；
（3）①图象分析可知N点PH＞POH，溶液显碱性，M点POH＞PH，溶液显酸性，酸碱抑制水的电离，Q点POH=PH，溶液显中性，水的电离程度最大，
故答案为：Q；
②若Q点时滴加醋酸溶液体积为V₂ mL，若恰好反应生成醋酸钠溶液显碱性，所以溶液呈中性醋酸应过量，V₁＜V₂，故答案为：＜；
③若在曲线上某一点W时加入醋酸的体积为V₁ mL，是醋酸和氢氧化钠溶液恰好反应生成醋酸钠，醋酸根离子水解溶液显碱性，PH＞POH，所以溶液W点应位于图中曲线上Q点的下方，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序为：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：下方，c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；

点评 本题考查了电解质溶液中离子浓度大小，弱电解质电离平衡影响因素，酸碱反应后溶液酸碱性的判断，主要是图象的理解应用，题目难度中等．