Question

4．常温下，K_a （HCOOH）=1.77×10^-4，K_a （CH₃COOH）=1.75×10^-5，下列说法正确的是（　　）

• A． 用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH₃COOH溶液至终点，消耗NaOH溶液的体积相等
• B． 浓度均为0.1 mol•L^-1的 HCOONa和NaCl溶液中阴离子的物质的量浓度之和：前者大于后者
• C． 0.2 mol•L^-1 CH₃COONa 与 0.1 mol•L^-1盐酸等体积混合后的溶液 （pH＜7）中，某些粒子浓度大小关系：c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（CH₃COOH）＞c（H⁺）
• D． 0.4 mol•L^-1 HCOOH 与 0.2 mol•L^-1 NaOH 等体积混合后的溶液中，某些粒子浓度大小关系：c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（HCOOH）+c（H⁺）

Answer 1

分析 A．pH相同的HCOOH和CH₃COOH，浓度：c（HCOOH）＜c（CH₃COOH），用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH₃COOH溶液至终点时，酸的浓度越大，消耗的碱体积越大；
B．电离平衡常数越大，其离子水解程度越小，根据电离平衡常数知，其离子水解程度：CH₃COO^-＞NH₄⁺＞HCOO^-，任何电解质溶液中都存在电荷守恒，所以得出c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）=0.1mol/L+c（H⁺）、c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）=0.1mol/L+c（OH^-），水解程度NH₄⁺＞HCOO^-，所以前者c（H⁺）大于后者c（OH^-）；
C．任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒得c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCOOH和HCOONa；
D．二者混合后溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH₃COONa、CH₃COOH和NaCl，混合溶液的pH＜7，说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度．

解答 解：A．pH相同的HCOOH和CH₃COOH，浓度：c（HCOOH）＜c（CH₃COOH），用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积pH均为3的HCOOH和CH₃COOH溶液至终点时，酸的浓度越大，消耗的碱体积越大，pH、体积相同的HCOOH和CH₃COOH，物质的量前者小于后者，所以后者消耗的NaOH体积多，故A错误；
B．电离平衡常数越大，其离子水解程度越小，根据电离平衡常数知，其离子水解程度：CH₃COO^-＞NH₄⁺＞HCOO^-，任何电解质溶液中都存在电荷守恒，所以得出c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）=0.1mol/L+c（H⁺）、c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）=0.1mol/L+c（OH^-），水解程度NH₄⁺＞HCOO^-，所以前者c（H⁺）大于后者c（OH^-），所以浓度均为0.1 mol•L^-1的 HCOONa和NH₄Cl 溶液中阳离子的物质的量浓度之和：前者大于后者，阴离子的物质的量浓度之和：前者小于后者，故B错误；
C．二者混合后溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH₃COONa、CH₃COOH和NaCl，混合溶液的pH＜7，说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度，甲酸是弱酸，其电离程度较小，所以粒子浓度大小顺序是c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（CH₃COOH）＞c（H⁺），故C正确；
D．任何电解质溶液中都存在电荷守恒和物料守恒，根据电荷守恒得c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），混合溶液中溶质为等物质的量浓度的HCOOH和HCOONa，甲酸电离程度大于水解程度，溶液显酸性，所以c（HCOOH）＜c（Na⁺），所以得c（HCOO^-）+c（OH^-）＞c（HCOOH）+c（H⁺），故D错误；
故选C．

点评 本题考查弱电解质的电离，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力，明确电离平衡常数与水解程度关系、溶液中存在的守恒是解本题关键，注意D中等量代换，题目难度中等．