题目内容

14.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:
实验编号HANaOH混合后溶液的pH
C(HA)=0.2mol•L-1C(NaOH)=0.2mol•L-1pH=a
C(HA)=c1mol•L-1C(NaOH)=0.2mol•L-1pH=7
C(HA)=0.1mol•L-1C(NaOH)=0.1mol•L-1pH=9
pH=2pH=12pH=b
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,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?若a=7,则HA是强酸;若a>7,则HA是弱酸.
(2)若考虑其他组的实验结果,则c1>(填“<”、“>”或“=”)0.2mol•L-1;乙组实验中HA和NaOH溶液混合前,HA溶液中C(A-)与NaOH溶液中C(Na+)的关系是B
A.前者大  B.后者大   C.二者相等   D.无法判断.
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);其中,C(A-)=0.1+1×10-9-1×10-5mol•L-1(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简).
(4)丁组实验中,HA和NaOH溶液混合前后C(HA)>(填“<”、“>”或“=”)C(NaOH);b<7(填“<”、“>”或“=”)

分析 (1)酸碱恰好完全反应,如反应后呈中性,则pH=7,为强酸,如pH>7,则为弱酸;
(2)根据丙可知,HA为弱酸,当c1=0.2mol/L时,溶液呈碱性,若为中性,则c1大于0.2mol/L;HA为弱酸,电离程度较小,只能部分电离出A-
(3)pH>7,所以HA是弱酸,结合电荷守恒判断各离子浓度大小;根据电荷守恒及溶液pH计算出c(A-);
(4)HA为弱酸,反应前酸的浓度大于氢氧化钠浓度,则混合液中酸过量,溶液呈酸性.

解答 解:(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,若a=7,说明反应生成强酸强碱盐,则HA是强酸;若a>7,说明反应生成强碱弱酸盐,则HA是弱酸,
故答案为:若a=7,则HA是强酸;若a>7,则HA是弱酸;
(2)根据丙恰好反应生成NaA溶液呈碱性可知,HA为弱酸,若溶液为中性,则c1大于0.2mol/L;
由于HA为弱酸,电离程度较小,则HA溶液中c(A-)小于c(Na+),即B正确,
故答案为:>;B;
(3)HA物质的量浓度为0.1mol/L,NaOH物质的量浓度为0.1mol/L,二者恰好反应生成NaA,由于pH>7,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(OH-)+c(A-)=c(Na+)+c(H+)可知:c(Na+)>c(A-),则溶液中离子浓度大小为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);
根据电荷守恒可知:c(OH-)+c(A-)=c(Na+)+c(H+),则c(A-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=0.1mol/L+1×10-9mol/L-1×10-5mol/L,
故答案为:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+);0.1+1×10-9-1×10-5
(4)pH=2的HA溶液中,由于HA为弱酸,则HA的浓度大于0.01mol/L,pH=12的氢氧化钠溶液的浓度为0.01mol/L,则HA的浓度大于氢氧化钠溶液的浓度;混合液中酸过量,溶液呈酸性,则溶液的pH=b<7,
故答案为:>;<.

点评 本题考查较为综合,涉及了盐类水解、强弱电解质的判断、电荷守恒等知识,有一定的综合性,为高考常见题型,题目难度中等,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,该题的命题方式为高考命题的热点.

练习册系列答案
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(3)为验证上层清液中产物的成分,进行如下实验:
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