Question

(11分) 已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸，在一定条件下,CH₃COOH溶液中存在电离平衡：CH₃COOHCH₃COO^－+H⁺  ΔH＞0。
(1)常温下，在 pH =5的稀醋酸溶液中，c(CH₃COO^－)＝____________(列式，不必化简)；下列方法中，可以使0.10 mol·L^－1 CH₃COOH的电离程度增大的是______?
a．加入少量0.10 mol·L^－1的稀盐酸        b．加热CH₃COOH溶液
c．加水稀释至0.010 mol·L^－1             d．加入少量冰醋酸
e．加入少量氯化钠固体                 f．加入少量0.10 mol·L^－1的NaOH溶液
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中，经过充分反应后，发现只在一种溶液中有锌粉剩余，则生成氢气的体积：V(盐酸)_________V(醋酸)，反应的最初速率为：v(盐酸)_________v(醋酸)。(填写“＞”、“＜”或“＝”)
(3)常温下，向体积为V_a mL，pH为3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液V_b mL至溶液恰好呈中性，则V_a与V_b的关系是：__________________。
(4)常温下，将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合，所得溶液为中性，则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。
(5)已知：90℃时，水的离子积常数为K_w = 3.8×10^－13，在此温度下，将pH=3的盐酸和pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合，则混合溶液中的c(H⁺)=______________(保留三位有效数字)mol/L。

Answer 1

(1)(10^－5－10^－9)mol/L(1分)；  bcf(3分)
(2)< (1分)   =(1分)
(3) V_a< V_b(1分)
(4) c(Na⁺)>c(CH₃COO^－)>c(Cl^－)>c(H⁺)=c(OH^－)(2分)
(5)2.05×10^－11(2分)

试题分析：（1）在 pH=5的稀醋酸溶液中，c（H⁺）=10^-5mol/L，根据水的电离平衡及醋酸的电离平衡方程式CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-可以看出，c（CH₃COO^-）=c（H⁺）_溶液中- c（H⁺）_水电离=(10^－5－10^－9)mol/L；加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动，故选bcf；
（2）醋酸是弱酸，随着它和金属的反应，电离平衡不断地向右移动，会电离出更多的氢离子，所以醋酸产生的氢气体积较大，开始时，醋酸和盐酸的pH均等于3，即开始时氢离子的浓度相等，所以开始时的速率相等；
（3）醋酸溶液是弱酸，pH为3的醋酸溶液中，醋酸的浓度大于10^-3mol/L，pH=11的NaOH溶液浓度等于10^-3mol/L，最后溶液恰好呈中性，说明碱多，所以V_a< V_b；
（4）根据电荷守恒：c（CH₃COO^-）+c(Cl^－)+c(OH^－)= c(Na⁺)+ c(H⁺)，溶液为中性，可以知道c（CH₃COO^-）+c(Cl^－) = c(Na⁺)，所以c(Na⁺)>c(CH₃COO^－)>c(Cl^－)>c(H⁺)=c(OH^－)；
（5）pH=3的盐酸中c（H⁺）=10^-3mol/L，pH=11的氢氧化钠溶液中：
，混合后碱剩余，剩余的氢氧根的浓度为：
，
所以。
点评：本题考查学生有关弱电解质的电离和离子浓度大小比较的知识，是一道综合知识题目，难度较大。