Question

17．25℃，将0.010 0mol•L^-1的 NaOH 溶液滴入浓度为0.010 0mol•L^-1，体积为20.00mL的 CH₃COOH 溶液．在滴加过程中 n（CH₃COOH） 和 n（CH₃COO^-） 随溶液 pH 的分布关系如图．下列说法不正确的是（　　）

• A． 醋酸的电离常数的表达式如下Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$
• B． pH=4 时，醋酸的电离常数 Ka≈1.8×10^-5
• C． B点时的溶液中滴入酚酞溶液，显红色
• D． C点时，c（CH₃COOˉ）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OHˉ）

Answer 1

分析 A．根据电离平衡常数的概念及表达式进行判断；
B．根据pH=4时氢离子浓度、醋酸、醋酸根离子的浓度计算；
C．根据醋酸的电离平衡常数计算出此时溶液中氢离子浓度及溶液的pH；
D．根据醋酸的电离平衡常数及此时醋酸、醋酸根离子的物质的量计算出氢离子浓度，然后判断溶液酸碱性，然后根据电荷守恒判断各离子浓度大小．

解答 解：A．醋酸在溶液中部分电离出氢离子和醋酸根离子，则醋酸的电离常数的表达式为Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，故A正确；
B．pH=4时氢离子为1×10^-4mol/L，设此时溶液体积为VL，则醋酸的电离常数Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{\frac{3×1{0}^{-5}mol}{VL}×1×1{0}^{-4}mol/L}{\frac{1.7×1{0}^{-4}mol}{VL}}$≈1.8×10^-5，故B正确；
C．B点时n（CH₃COOH）=n（CH₃COO^-），则c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-），根据Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=1.8×10^-5可知：c（H⁺）=1.8×10^-5mol/L，此时溶液显示酸性，则滴入酚酞后溶液为无色，故C错误；
D．B、C点温度相同，则Ka=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=1.8×10^-5，则C点溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=$\frac{1.8×1{0}^{-5}×3×1{0}^{-5}}{1.7×1{0}^{-4}}$mol/L=3.18×10^-6mol/L，此时溶液为酸性，c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒可得：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），所以C点溶液中离子浓度大小为：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故D正确；
故选C．

点评 本题考查了离子浓度大小比较，题目难度中等，正确计算出醋酸的电离平衡常数为解答关键，注意掌握电荷守恒、盐的水解原理在判断离子浓度大小中的应用方法，试题侧重考查了学生的分析、理解能力．