Question

已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸，在一定条件下,CH₃COOH溶液中存在电离平衡：CH₃COOHCH₃COO^－+H⁺  ΔH＞0。

(1)常温下，在 pH =5的稀醋酸溶液中，c(CH₃COO^－)＝____________(列式，不必化简)；下列方法中，可以使0.10 mol·L^－1 CH₃COOH的电离程度增大的是______?

a．加入少量0.10 mol·L^－1的稀盐酸      b．加热CH₃COOH溶液

c．加水稀释至0.010 mol·L^－1          d．加入少量冰醋酸

e．加入少量氯化钠固体                 f．加入少量0.10 mol·L^－1的NaOH溶液

(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中，经过充分反应后，发现只在一种溶液中有锌粉剩余，则生成氢气的体积：V(盐酸)_________V(醋酸)，反应的最初速率为：v(盐酸)_________v(醋酸)。(填写“＞”、“＜”或“＝”)

(3)常温下，向体积为V_a mL，pH为3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液V_b mL至溶液恰好呈中性，则V_a与V_b的关系是：__________________。

(4)常温下，将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合，所得溶液为中性，则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。

(5)已知：90℃时，水的离子积常数为K_w = 3.8×10^－13，在此温度下，将pH=3的盐酸和pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合，则混合溶液中的c(H⁺)=______________(保留三位有效数字)mol/L。

 

Answer 1

【答案】

(1)(10^－5－10^－9)mol/L(1分)；  bcf(3分)

(2)< (1分)   =(1分)     (3) V_a< V_b(1分)

(4) c(Na⁺)>c(CH₃COO^－)>c(Cl^－)>c(H⁺)=c(OH^－)(2分)   (5)2.05×10^－11(2分)

【解析】

试题分析：（1）在 pH＝5的稀醋酸溶液中，c（H⁺）＝10^－5mol/L，其中由水电离出的氢离子浓度是10^－9mol/L，所以根据醋酸的电离平衡方程式CH₃COOHH⁺+CH₃COO^-可以看出，c（CH₃COO^-）＝c（H⁺）＝(10^－5－10^－9)mol/L。加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动，所以答案选bcf。

（2）醋酸是弱酸，随着它和金属的反应，电离平衡不断地向右移动，会电离出更多的氢离子，所以醋酸产生的氢气体积较大，开始时，醋酸和盐酸的pH均等于3，即开始时氢离子的浓度相等，所以开始时的速率相等。

（3）醋酸溶液是弱酸，pH为3的醋酸溶液中，醋酸的浓度大于10^－3mol/L，pH＝11的NaOH溶液浓度等于10^－3mol/L，最后溶液恰好呈中性，说明碱多，所以Vb＞Va。

（4）溶液恰好呈中性，氢离子和氢氧根的浓度一定相等，且醋酸钠一定是过量的。根据电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）＝c（OH^-）+c（CH₃COO^-）＋c(Cl^－)可知，混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为c(Na⁺)>c(CH₃COO^－)>c(Cl^－)>c(H⁺)=c(OH^－)。

（5）pH＝3的盐酸中c（H⁺）＝10^－3mol/L，pH＝11的氢氧化钠溶液中c（OH^-）＝38×10^-14÷10^-11＝=38×10－^-3mol/L，混合后H^＋＋OH^－＝H₂O，所以碱剩余，剩余的氢氧根的浓度为c（OH^－）＝（38×10^-3- 10^-3）÷2＝0.0185mol/L，所以c（H⁺）＝38×10^-1÷0.0185

≈2.05×10^-11（mol/L）。

考点：考查弱电解质的电离、外界条件对弱电解质的影响、溶液中离子浓度大小比较

点评：该题是高考中的常见题型，试题综合性强，对学生的要求高，有利于培养学生的逻辑思维能力和创新思维能力。该题的关键是明确弱电解质的电离平衡特点，然后利用好电荷守恒、物料守恒以及质子守恒即可。