题目内容
【题目】25 ℃时,部分物质的电离常数如表所示:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 |
电离常数 | 1.7×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
请回答下列问题:
(1)相同pH的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3浓度由大到小的顺序为__________
(2)常温下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填字母,下同)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-) D.c(H+)/c(OH-)
(3)现有10mLpH=2的盐酸溶液,进行以下操作:
a.与pH=5的盐酸等体积混合,则pH=_____________;
b.向该盐酸溶液中加入10mL0.02mol/LCH3COONa溶液,则该混合溶液中存在的物料守恒式为__________________;
c.向该盐酸溶液中加入等体积等浓度的Na2CO3溶液,则混合溶液中存在的电荷守恒式为_______________________;
d. 下列关于体积都为10mL,pH=2的A(盐酸)和B(CH3COOH)溶液说法正确的是_____ (填写序号)。
①与等量的锌反应开始反应时的速率A=B
②与等量的锌反应(锌完全溶解,没有剩余)所需要的时间A>B
③加水稀释100倍,pH大小比较:4=A>B>2
④物质的量浓度大小比较:A>B
⑤分别与10mLpH=12的NaOH溶液充分反应后的溶液pH大小比较:A<B
e. 现用标准HCl溶液滴定氨水,应选用________指示剂,下列操作会导致测定结果偏高的是___。
A.未用HCl标准溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
【答案】CH3COONa>NaHCO3>Na2CO3 AD 2.3 c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-) ①②③ 甲基橙 AC
【解析】
(1)三种溶液水解都显示碱性,pH相同时,酸根离子对应的酸性越强,盐溶液的浓度越大;
(2)CH3COOH溶液加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,氢离子浓度、醋酸根离子浓度减小,但氢氧根离子浓度增大;由于温度不变,则电离平衡常数、水的离子积不变,据此分析偏大;
(3)a.pH不同的强酸等体积混合时,混合溶液中pH=pH(小)+0.3;
b.根据CH3COONa书写物料守恒式;
c.向该盐酸溶液中加入等体积等浓度的Na2CO3溶液,溶液中存在的离子有:Na+、H+、OH-、HCO3-、CO32-、Cl-,据此书写电荷守恒式;
d. 体积都为10mL,pH=2的A(盐酸)和B(CH3COOH)溶液中c(H+)相等,CH3COOH的物质的量大于盐酸,据此分析判断;
e. 用标准HCl溶液滴定氨水,滴定终点时溶液显酸性,应选用甲基橙作指示剂。分析判断各操作中盐酸体积的变化,再根据c(氨水)=分析判断。
(1) 由于酸根离子部分水解,四种溶液都呈碱性,pH相同时,酸根离子对应的酸的酸性越强,其水解程度越弱,若使pH相同,则其盐溶液的浓度越大,由于酸性CH3COOH>H2CO3>HCO3-,因此相同pH的CH3COONa、NaHCO3、Na2CO3浓度由大到小的顺序为CH3COONa>NaHCO3>Na2CO3
(2)A.0.1molL-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小,故A正确;B.0.1molL-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,各个微粒浓度减小,同时醋酸的电离向右移动,c(H+)减小的程度小于c(CH3COOH)的减小程度,则c(H+)/c(CH3COOH)增大,故B错误;C.Kw=c(H+)c(OH-)只受温度的影响,温度不变则其值是一个常数,故C错误;D.0.1molL-1的CH3COOH溶液加稀释过程中,溶液中c(H+)减小,c(OH-)增大,因此c(H+)/c(OH-)减小,故D正确;故答案为:AD;
(3) 10mLpH=2的盐酸溶液中含有0.01L×0.01mol/L=0.0001molHCl。
a.pH不同的强酸等体积混合时,混合溶液中pH=pH(小)+0.3,所以混合溶液中pH=2+0.3=2.3,故答案为:2.3;
b.向该盐酸溶液中加入10mL0.02mol/LCH3COONa溶液,反应后的溶液中含有等物质的量的CH3COONa、CH3COOH和NaCl,溶液中存在的物料守恒式为c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故答案为:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH);
c.向该盐酸溶液中加入等体积等浓度的Na2CO3溶液,溶液中存在的离子有:Na+、H+、OH-、HCO3-、CO32-、Cl-,则混合溶液中存在的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-),故答案为:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-);
d. 体积都为10mL,pH=2的A(盐酸)和B(CH3COOH)溶液中c(H+)相等,CH3COOH的物质的量大于盐酸。①c(H+)相等,与等量的锌反应开始反应时的速率A=B,故①正确;②反应过程中醋酸会继续电离,使得c(H+)大于盐酸,反应速率醋酸大于盐酸,与等量的锌反应所需要的时间A>B,故②正确;③加水稀释100倍,醋酸继续电离,c(H+)大于盐酸,pH:4=A>B>2,故③正确;④CH3COOH的物质的量大于盐酸,物质的量浓度大小比较:A<B,故④错误;⑤分别与10mLpH=12的NaOH溶液充分反应后,醋酸过量,溶液显酸性,而盐酸与氢氧化钠恰好反应,溶液显中性,反应后的溶液pH大小比较:A>B,故⑤错误;正确的有①②③,故答案为:①②③;
e. 用标准HCl溶液滴定氨水,滴定终点时溶液显酸性,应选用甲基橙作指示剂。A.未用HCl标准溶液润洗滴定管,导致盐酸浓度偏低,滴定消耗的盐酸体积偏大,则测定结果偏高,正确;B.滴定前锥形瓶内有少量水,不影响滴定结果,错误;C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗的盐酸体积偏大,则测定结果偏高,正确;D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视,导致消耗的盐酸体积偏小,则测定结果偏低,错误;导致测定结果偏高有AC,故答案为:甲基橙;AC。