题目内容

1.常温下,用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的CH3COOH溶液,滴定曲线如图所示.已知在点③处恰好中和.下列说法错误的是(  )
A.该温度下CH3COOH的电离平衡常数约为1.8×10-5
B.点①处溶液中c(CH3COO-)<c(CH3COOH)
C.点③处溶液中c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
D.滴定过程中不可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)>c(H+)

分析 在点③处恰好中和,反应生成醋酸钠,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),原溶液中醋酸的浓度为:$\frac{0.1000mol/L×0.02011L}{0.02L}$=0.10055mol/L,
A.则点②处溶液的pH=7,此时c(Na+)=c(CH3COO-)=$\frac{0.1000mol/L×0.02L}{0.02L+0.02L}$=0.05mol/L,c(H+)=10-7mol/L,此时溶液中醋酸的浓度为:$\frac{0.10055mol/L}{2}$-0.05mol/L=0.000275mol/L,根据平衡常数表达式可计算出醋酸的电离平衡常数;
B.点①处溶液的pH=5,氢离子浓度为c(H+)=10-5mol/L,氢氧根离子浓度为c(OH-)=10-9mol/L,由于缺少氢氧化钠溶液体积,无法判断c(CH3COO-)、c(CH3COOH)的大小;
C.点③处恰好中和,反应生成醋酸钠,根据质子守恒判断;
D.该关系违反了电荷守恒,所以在滴定过程中不可能出现.

解答 解:点③处恰好中和,反应生成醋酸钠,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),原溶液中醋酸的浓度为:$\frac{0.1000mol/L×0.02011L}{0.02L}$=0.10055mol/L,
A.则点②处溶液的pH=7,此时c(Na+)=c(CH3COO-)=$\frac{0.1000mol/L×0.02L}{0.02L+0.02L}$=0.05mol/L,c(H+)=10-7mol/L,此时溶液中醋酸的浓度为:$\frac{0.10055mol/L}{2}$-0.05mol/L=0.000275mol/L,所以醋酸的电离平衡常数为:K=$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})•c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$=$\frac{1{0}^{-7}×0.02}{0.000275}$≈1.8×10-5,故A正确;
B.点①处溶液的pH=5,泽尔氢离子浓度为c(H+)=10-5mol/L,由于缺少氢氧化钠溶液体积,则无法判断此时c(CH3COO-)、c(CH3COOH)的大小,故B错误;
C.在点③处二者恰好中和生成醋酸钠,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),故C正确;
D.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)>c(H+)中,负电荷总浓度大于正电荷,违反了电荷守恒,所以滴定过程中不可能出现,故D正确;
故选B.

点评 本题考查了离子浓度大小比较,题目难度中等,根据图象明确混合液中溶质组成为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒及质子守恒的含义,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力.

练习册系列答案
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2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
①尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5 kJ•mol-1.该反应△S<0(填“>”、“<”或“=”),在低温(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行.
②已知:分别断裂1mol N2、O2分子中化学键所需要的能量是946kJ、497kJ,则断裂1mol NO分子中化学键所需要的能量为631.25kJ.
(2)某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
汽车尾气→尾气分析仪→催化反应器→尾气分析仪
时间/s012345
c(NO)
(×10-4mol•L-1)
10.04.502.501.501.001.00
c(CO)
(×10-3mol•L-1)
3.603.052.852.752.702.70
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
①前2s内的平均反应速率v(N2)=1.88×10-4 mol/(L•s).
②在该温度下,反应的平衡常数K=5000 L/mol.(写出计算结果)
③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明BC (填字母).
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量减小
C.该反应在一定条件下能自发进行
D.该反应使用催化剂意义不大
④研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在表格中填入剩余的实验条件数据.
实验编号T/℃NO初始浓度mol•L-1CO初始浓度mol•L-1催化剂的比表面积m2•g-1
Ⅰ2801.2×10-35.8×10-382
Ⅱ   124
Ⅲ350  124
(3)CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动.
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写出装置A中发生反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O.
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