Question

9．25℃，将0.2mol/L CH₃COOH 溶液和 0.1mol/L KOH 溶液各 1L 混合后，pH=5（设混合后溶液总体积为两溶液体积之和）
①混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
②（i） c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=0.1 mol/L
（ii） c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）=2×（10^-5-10^-9）mol/L．

Answer 1

分析 常温下，0.2mol/L CH₃COOH 溶液和 0.1mol/L KOH 溶液各 1L 混合后，二者反应后溶液中的溶质为CH₃COOH、CH₃COOK，pH=5，说明混合溶液呈酸性，说明醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度，则溶液中，c（H⁺）＞c（OH^-），
①根据电荷守恒判断溶液中c（CH₃COO^-）、c（K⁺）相对大小，从而确定溶液中离子浓度相对大小；
②（i）任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒计算 c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）；
（ii） 溶液的pH=5，则溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=10^-5mol/L，氢氧根离子浓度为：c（OH^-）=10^-9mol/L，任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒和物料守恒计算c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）．

解答 解：常温下，0.2mol/L CH₃COOH 溶液和 0.1mol/L KOH 溶液各 1L 混合后，二者反应后溶液中的溶质为CH₃COOH、CH₃COOK，pH=5，说明混合溶液呈酸性，说明醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度，则溶液中，c（H⁺）＞c（OH^-），
①根据电荷守恒c（H⁺）+c（K⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-）可得：c（CH₃COO^-）＞c（K⁺），溶液中离子浓度大小顺序是c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（CH₃COO^-）＞c（K⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
②（i）二者混合后溶液体积增大一倍，则各物质浓度降为原来的一半，任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒得c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=$\frac{1}{2}$×0.2mol/L=0.1mol/L，
故答案为：0.1；
（ii） 溶液的pH=5，则溶液中氢离子浓度为：c（H⁺）=10^-5mol/L，氢氧根离子浓度为：c（OH^-）=10^-9mol/L，
根据电荷守恒可得：c（H⁺）+c（K⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），根据物料守恒可得：2c（K⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH），所以可得：c（CH₃COO^-）-c（CH₃COOH）=2c（H⁺）-2c（OH^-）=2×（10^-5-10^-9 ）mol/L，
故答案为：2×（10^-5-10^-9 ）．

点评 本题考查酸碱混合溶液定性判断，侧重考查学生分析计算能力，明确溶液中存在的电荷守恒、物料守恒即可解答，注意：二者混合后溶液体积增大一倍导致浓度减半，为易错点．