题目内容
【题目】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。写出该混合溶液中的下列算式的精确结果 (数据不能做近似计算,不用化简)。c(Na+)-c(A-)=____________mol·L-1 c(OH-)-c(HA)=____________mol·L-1
【答案】 a=7时,HA是强酸;a>7时,HA是弱酸 否 c(Na+) =c(A-) 弱 c(Na+) >c(A-) > c(OH-) >c(H+) 10—5 10—5—10—9 10—9
【解析】(1)一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度都为0.2mol/L,则酸碱的物质的量相等,如a=7,说明反应后溶液呈中性,则HA是强酸,如a>7,反应后呈碱性,则HA是弱酸;(2)反应后溶液呈中性,如HA为强酸,则c=0.2,如HA为弱酸,则c>0.2,仅从乙组情况分析,c不一定等于0.2,由于反应后溶液呈中性,则有c(OH-)=c(H+),根据溶液呈中性,则有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),所以c(Na+) =c(A-);(3)等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,由于NaOH为强碱,则该酸为弱酸,在溶液中存在A-+H2OHA+OH-,则c(Na+) =c(A-),溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),一般来说,盐类的水解程度较低,则有c(A-)>c(OH-),所以有:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);(4)溶液的pH=9,则氢离子浓度为10-9 mol/L,等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性,溶液中氢氧根离子全部来自于弱酸根离子水解得到的,c(OH-)= =
=10-5 mol/L,一元酸HA和NaOH溶液等体积混合生成NaA溶液,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),依据上述计算得到:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9) mol·L-1; 依据溶液中电荷守恒和物料守恒得到:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),c(Na+)=c(A-)+c(HA),合并得到c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol·L-1。
