题目内容
【题目】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 | HA物质的量 浓度(mol/L) | NaOH物质的量 浓度(mol/L) | 混合溶液的pH |
① | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
② | c | 0.2 | pH=7 |
③ | 0.2 | 0.1 | pH<7 |
请回答:
(1)从①组情况分析,HA是__________(填“强酸”或“弱酸”)。
(2)②组情况表明,c__________(填“>”、“<”或“=”)0.2 mol/L。混合液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是__________。
(3)从③组实验结果分析,说明HA的电离程度__________(填“>”、“<”或“=”)NaA的水解程度,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________。
(4)①组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不能近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1;
c(OH-)-c(HA)=________mol·L-1。
【答案】(1)弱酸 (2)> c(A-)=c(Na+)
(3)> c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(4)10-5 (10-5-10-9) 10-9
【解析】(1)等体积等物质的量的一元酸与一元强碱混合后,溶液的pH=9,说明反应后的溶液显碱性,二者生成的盐为强碱弱酸盐,即HA为弱酸;(2)一元弱酸与一元强碱等体积混合后,溶液的pH=7,则一元弱酸应过量,即c>0.2,根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),因为pH=7,c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(A-);(3)第③组实验所得混合溶液相当于等体积等物质的量浓度的HA和NaA的混合溶液,pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度。根据电荷守恒可得c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);(4)由第①组实验所得溶液为NaA溶液,pH=9,则由水电离出的c(OH-)==10-5 mol·L-1,电荷守恒式可得:c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)mol·L-1。由质子守恒式可得:c(OH-)=c(H+)+c(HA),所以c(OH-)-c(HA)=c(H+)=10-9 mol·L-1。