Question

20．（1）常温下，将0.02mol•L^-1的NaOH溶液与c mol•L^-1的CH₃COOH溶液等体积混合后，溶液刚好呈中性，用含c的代数式表示CH₃COOH的电离平衡常数K_a=$\frac{2×1{0}^{-9}}{c-0.02}$；
（2）常温下，将10mL 0.50mol•L^-1的一元弱酸溶液HA与10mL 0.10mol•L^-1 KOH溶液混合后再稀释到100mL，测得溶液的pH=3.00，则弱酸HA在常温时的电离平衡常数K_a=0.172．

Answer 1

分析 （1）混合液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.01mol/L，然后结合醋酸的电离平衡常数表达式进行计算；
（2）一元弱酸HA溶液NaOH溶液混合，将混合溶液稀释到100mL，测得溶液的pH=3.00，可以根据公式pH=-lgc（H⁺）结合中和的实质计算HA中氢离子的浓度，然后根据醋酸的电离平衡常数表达式进行计算．

解答 解：（1）反应后溶液呈中性，则：c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L、c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.01mol/L，
所以用含c的代数式表示CH₃COOH的电离常数为：K_a=$\frac{1{0}^{-7}×0.01}{\frac{c}{2}-0.01}$=$\frac{2×1{0}^{-9}}{c-0.02}$，
故答案为：$\frac{2×1{0}^{-9}}{c-0.02}$；
（2）设HA中氢离子浓度是x，则一元弱酸HA溶液NaOH溶液混合，将混合溶液稀释到100mL，测得溶液的pH=3.00，
则：3.00=-lg$\frac{0.50mol/L×0.01L×x-0.10mol/L×0.01L}{0.1L}$，
解得：x=0.22mol/L，
所以Ka=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{A}^{-}）}{c（HA）}$=$\frac{0.22×0.22}{0.50-0.22}$=0.172，
故答案为：0.172．

点评 本题考查酸碱混合的计算，题目难度中等，明确该温度下的Kw及pH与浓度的换算是解答本题的关键，注意酸碱反应的实质即可解答，侧重学生分析能力及计算能力的考查．