Question

15．已知25℃时，0.10mol．L^-1的CH₃COOH的电离度为1.3%，pH=3.1．
（1）某温度下，测得1L 0.10mol．L^-1的CH₃COOH溶液中CH₃COOH的电离平衡常数K=1.7×10^-5．则向该溶液中再加入1.7×10^-2mol CH₃COONa可使溶液的pH约为4（溶液体积变化和H₂O的电离均忽略不计）．
（2）25℃时，在20ml Ba（OH）₂溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液，曲线如图所示，试回答以下问题：
①A点各离子浓度大小关系为c（CH₃COO^-）＞c（Ba²⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
②取20ml这种Ba（OH）₂溶液加水稀释到200ml，
所得溶液中由水电离出的氢离子浓度为1×10^-12mol•L^-1
③若C点PH=3，则C（CH₃COOH）+C（H⁺）=0.05mol．L^-1．

Answer 1

分析 （1）根据醋酸的电离平衡常数等于醋酸根离子浓度和氢离子浓度乘与醋酸浓度的比值来计算；
（2）①20mlBa（OH）₂溶液的pH=13，所以氢氧化钡的浓度是0.05mol/L，其中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液，恰好反应会生成醋酸钡和水，据此回答计算；
②溶液稀释前后溶质的物质的量不变，但是体积增加，浓度会减小；
③根据反应中的电荷守恒、物料守恒、质子守恒知识来判断．

解答 解：（1）设：向该溶液中再加入xmol CH₃COONa可使溶液的pH约为4，根据CH₃COOH的电离平衡常数K=1.7×10^-5=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{1{0}^{-4}x}{0.1}$，解得x=1.7×10^-2，故答案为：1.7×10^-2；
（2）①20mlBa（OH）₂溶液的pH=13，所以氢氧化钡的浓度是0.05mol/L，其中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液10mL，此时A点是二者恰好反应生成醋酸钡和水，溶液中离子浓度关系是：c（CH₃COO^-）＞c（Ba²⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺），故答案为：c（CH₃COO^-）＞c（Ba²⁺）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
②取20ml浓度是0.05mol/LBa（OH）₂溶液加水稀释到200ml，所得溶液中氢氧根离子浓度c=$\frac{0.02L×0.05mol/L×2}{0.2L}$=0.01mol/L，所得溶液中由水电离出的氢离子浓度为$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L=1×10^-12mol•L^-1，故答案为：1×10^-12mol•L^-1；
③在20ml0.05mol/L Ba（OH）₂溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液20mL，C点得到的是醋酸钡和醋酸的混合物，此时溶液显示酸性，PH=3，存在电荷守恒：
a、2c（Ba²⁺）+c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），b、c（Ba²⁺）=0.05mol/L；物料守恒：c、c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=3c（Ba²⁺）=0.15mol/L，溶液显示酸性，pH=3，所以氢氧根离子浓度近似等于10^-11mol/L，整理a、b、c得到：c（CH₃COOH）+c（H⁺）=0.05mol•L^-1．故答案为：0.05mol•L^-1．

点评 本题考查学生电离平衡常数的计算、酸碱中和滴定过程中离子浓度大小关系比较以及三大守恒思想的应用知识，属于综合知识的考查，难度不大．