题目内容
【题目】Ⅰ、用0.1 molL-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 molL-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定盐酸的曲线是______________(填“I”或“Ⅱ”);
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_____________________;
③V1和V2的关系:V1 _____ V2(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ、已知25℃时,2.0×103 mol/L氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系如图所示。
(1)25℃时,HF的电离平衡常数Ka=_____________。
(2)已知HF(aq)H+(aq)+F(aq) ΔH=10.4 kJ/mol,现将室温下0.1 mol/L HF溶液升温至30℃(不考虑溶质和溶剂的挥发),下列各量增大的是__________。
a.Ka b.Kw c.n(H+) d.
(3)25℃时,在20 mL 0.1 mol/L氢氟酸中加入V mL 0.1 mol/L NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是__________________。
a.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
b.①点时pH=6,此时溶液中,c(F)c(Na+)=9.9×107 mol/L
c.②点时,溶液中的c(F)=c(Na+)
d.③点时V=20 mL,此时溶液中c(F)<c(Na+)=0.1 mol/L
【答案】 Ⅱ 0.1 mol·L-1醋酸溶液 < 10-3.45 bd bc
【解析】I.① 0.1 molL-1的盐酸的pH=1,观察滴定曲线的起点可以确定滴定盐酸的曲线是Ⅱ;
② 滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是醋酸,因为醋酸是弱酸,其电离出的氢离子浓度远小于同浓度的氢氧化钠和盐酸,所以醋酸对水的电离的抑制作用较小,其中由水电离出的c(H+)最大;
③ 因醋酸钠水解使溶液呈碱性,所以当滴定到pH=7时,醋酸消耗的氢氧化钠较少,所以V1和V2的关系为V1< V2 。
Ⅱ.(1)由图像可知,pH=3.45时,c(F-)=c(HF),c(H+)=10-3.45mol/L,因此25℃时,HF的电离平衡常数Ka==10-3.45。
(2)由HF(aq)H+(aq)+F(aq) ΔH=10.4 kJ/mol可知,HF的电离是放热过程,而水的电离是吸热过程,所以现室温下0.1 mol/L HF溶液升温至30℃(不考虑溶质和溶剂的挥发),HF的电离程度变小,水的电离程度变大。但由于HF的电离常数远大于水,所以溶液中的n(H+)主要由HF决定 ,因此Ka 、n(H+)变小,各量增大的是Kw 和,选b d。
(3)由图可知,加入20mL 0.1 mol/L NaOH溶液时,到达滴定终点。a. pH=3的HF溶液中,水的电离受到抑制,而pH=11的NaF溶液中,水的电离因氟离子水解而得到促进,所以a不正确; b.①点时pH=6,此时溶液中,c(H+)=10-6mol/L, c(OH-)=10-8mol/L,根据电荷守恒c(Na+)+ c(H+)= c(F)+ c(OH-),可得c(F)c(Na+)=9.9×107 mol/L,b正确;c.由电荷守恒,②点时pH=7,c(H+)=c(OH-),所以溶液中的c(F)=c(Na+),c正确;d.③点时V=20 mL,溶液为氟化钠溶液,因氟离子水解使溶液呈碱性,此时溶液中c(F)<c(Na+)=0.05 mol/L,d不正确。说法正确的是bc。