Question

2．常温下，将0.05mol/L盐酸溶液和未知浓度的NaOH溶液以1：2的体积比混合，所得溶液的pH=12．用上述NaOH溶液滴定pH=3的某一元弱酸溶液20mL，达到终点时消耗NaOH溶液13mL，试求：
（1）NaOH溶液的物质的量浓度为0.04mol/L
（2）此一元弱酸的物质的量浓度为0.026mol/L
（3）求此条件下该一元弱酸的电离平衡常数为4×10^-5．

Answer 1

分析 （1）根据盐酸和氢氧化钠混合溶液中pH计算氢氧化钠浓度，混合后溶液中剩余氢氧根离子；
（2）氢氧化钠和HA以1：1反应，NaOH溶液12.5mL和pH=3的某一元弱酸HA溶液20.0mL恰好完全反应生成NaA，则氢氧化钠和HA的物质的量相等，结合氢氧化钠和HA的关系式计算HA的浓度；
（3）电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{-}）}{c（HA）}$．

解答 解：（1）设氢氧化钠的浓度为xmol/L，盐酸和氢氧化钠混合溶液中c（OH^-）=$\frac{2X-0.05×1}{1+2}mol/L=\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-12}}mol/L=0.01$，x=0.04，
故答案为：0.04mol/L；
（2）氢氧化钠和HA以1：1反应，NaOH溶液12.5mL和pH=3的某一元弱酸HA溶液20.0mL恰好完全反应生成NaA，则氢氧化钠和HA的物质的量相等，
设HA的浓度为ymol/L，
0.04mol/L×0.013L=ymol/L×0.002L，
y=$\frac{0.04×0.013}{0.002}=0.026$
故答案为：0.026 mol/L；
（3）电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）c（{A}^{-}）}{c（HA）}$=$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.026-1{0}^{-3}}$═4×10^-5
故答案为：4×10^-5．

点评 本题考查了pH的简单计算、电离平衡常数的计算等知识点，根据物质间的关系、混合溶液的pH、电离平衡常数公式等知识点来分析解答即可，注意酸碱混合溶液中pH的计算方法，难度中等．