Question

12．已知醋酸、盐酸和碳酸钠是生活中常见的物质．
（1）碳酸钠水溶液显碱性的原因是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（用离子方程式表示）           
（2）25℃时，浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液，下列说法正确的是④；
①两溶液的pH相同
②两溶液的导电能力相同
③由水电离出的c（OH^-）相同
④中和等物质的量的NaOH溶液，消耗两溶液的体积相同
（3）25℃时，有pH 均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液，醋酸中水电离出的c（H⁺）与氯化铵溶液中水电离出的c（H⁺）之比是10^-6：1
（4）25℃时，向体积为Va mLpH=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Va与的Vb关系是Va＜V_b（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）醋酸溶液中存在电离平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，下列叙述不正确的是b
a．CH₃COOH溶液中离子浓度的关系满足：c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO?）
b.0.1mol/L 的CH₃COOH 溶液加水稀释，溶液中c（OHˉ）减小
c．CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固体．平衡逆向移动
d．常温下，pH=2的CH₃COOH溶液与pH=12的NaOH 溶液等体积混合后溶液的pH＜7
e．室温下向pH=3的醋酸溶液中加水稀释，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$不变．

Answer 1

分析 （1）碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致溶液呈碱性；
（2）①醋酸是弱电解质、HCl是强电解质，相同温度相同浓度下，盐酸中氢离子浓度大于醋酸；
②溶液导电能力与离子浓度成正比；
③酸或碱抑制水电离，酸中氢离子浓度越大其抑制水电离程度越大；
④中和等物质的量的NaOH溶液，消耗一元酸的体积与酸的物质的量浓度成反比；
（3）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，所以
醋酸溶液中水电离出的c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）（溶液中）}$、氯化铵溶液中水电离出的c（H⁺）=10^-pH；
（4）25℃时，pH=3的醋酸浓度大于pH=11的NaOH浓度，要使混合溶液呈中性，则醋酸物质的量应该稍微大一些；
（5）a．任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒判断；
b.0.1mol/L 的CH₃COOH 溶液加水稀释，溶液中c（OHˉ）增大；
c．CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固体，c（CH₃COO?）增大而抑制醋酸电离；
d．常温下，pH=2的CH₃COOH溶液浓度大于pH=12的NaOH溶液，等体积混合后醋酸有剩余；
e．室温下向pH=3的醋酸溶液中加水稀释，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）．c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）．c（{H}^{+}）}$=$\frac{{K}_{a}}{{K}_{w}}$．

解答 解：（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，碳酸根离子水解有两步，以第一步水解为主，第一步水解方程式为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）①醋酸是弱电解质、HCl是强电解质，相同温度相同浓度下，盐酸中氢离子浓度大于醋酸，所以盐酸pH小于醋酸，故错误；
②溶液导电能力与离子浓度成正比，根据①知，盐酸中离子浓度大于醋酸，所以盐酸导电能力强，故错误；
③酸或碱抑制水电离，酸中氢离子浓度越大其抑制水电离程度越大，根据①知，盐酸中氢离子浓度大于醋酸，所以盐酸中水电离出的c（OH^-）小于醋酸，故错误；
④中和等物质的量的NaOH溶液，消耗一元酸的体积与酸的物质的量浓度成反比，盐酸和醋酸的物质的量浓度相等，所以消耗二者体积相等，故正确；
故选④；
（3）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，所以
醋酸溶液中水电离出的c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）（溶液中）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$mol/L=10^-10 mol/L、氯化铵溶液中水电离出的c（H⁺）=10^-pH=10^-4mol/L，所以醋酸中水电离出的c（H⁺）与氯化铵溶液中水电离出的c（H⁺）之比=10^-10 mol/L：
10^-4mol/L=10^-6：1，
故答案为：10^-6：1；
（4）25℃时，pH=3的醋酸浓度大于pH=11的NaOH浓度，要使混合溶液呈中性，则醋酸物质的量应该稍微大一些，因为醋酸浓度远远大于NaOH浓度，所以消耗体积Va＜V_b，故答案为：＜；
（5）a．任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO?）
，故正确；
b.0.1mol/L 的CH₃COOH 溶液加水稀释，溶液中c（H⁺）减小，温度不变水的离子积常数不变，则溶液中c（OHˉ）增大，故错误；
c．CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固体，c（CH₃COO?）增大而抑制醋酸电离，平衡逆向移动，故正确；
d．常温下，pH=2的CH₃COOH溶液浓度大于pH=12的NaOH溶液，等体积混合后醋酸有剩余，醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度，所以混合溶液的pH＜7，故正确；
e．室温下向pH=3的醋酸溶液中加水稀释，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）．c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）．c（{H}^{+}）}$=$\frac{{K}_{a}}{{K}_{w}}$，温度不变，醋酸电离平衡常数及水的离子积常数不变，所以溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$不变，故正确；
故选b．

点评 本题考查离子浓度大小比较、弱电解质的电离、酸碱混合溶液定性判断、盐类水解等知识点，为高频考点，明确化学反应原理是解本题关键，注意：平衡常数只与温度有关，与溶液酸碱性及浓度无关，题目难度中等．