Question

1．常温下，向 1L 0.10mol•L^-1CH₃COONa 溶液中，不断通入HC1气体（忽略溶液体积变化），得到 c （CH₃COO^-）和c（CH₃COOH）与 pH 的变化关系如下，则下列说法正确的是（　　）

• A． 溶液的pH比较：x＜y＜z
• B． 在y点再通入0.05 mol HCl气体，溶液中离子浓度大小比较：c（Na⁺）=c（Cl^-）＞c（H⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（OH-）
• C． 在溶液中加入一滴强酸或强碱，溶液pH变化最小的是y点
• D． 该温度下，CH₃COOH的K_a=10^4.75

Answer 1

分析 常温下，向 1L 0.10mol•L^-1CH₃COONa 溶液中，不断通入HC1气体（忽略溶液体积变化），发生反应为：CH₃COONa+HCl═CH₃COOH+NaCl，图象反应的是平衡浓度的变化，结合溶液中的守恒思想，据此判断分析．

解答 解：常温下，向 1L 0.10mol•L^-1CH₃COONa 溶液中，不断通入HC1气体（忽略溶液体积变化），发生反应为：CH₃COONa+HCl═CH₃COOH+NaCl，图象反应的是平衡浓度的变化，
A．CH₃COOH大量存在的情况为酸性，CH₃COO^-大量存在的情况为碱性，根据图象，x点时大量存在CH₃COO^-，则溶液碱性较强，z点时CH₃COO^-少量存在，则溶液酸性较强，因此溶液的pH比较：x＞y＞z，故A错误；
B．根据图象，y点时溶液中平衡时c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-）=0.05mol/L，此时溶液pH=4.75，由电荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-），此时溶液c（Cl^-）＞0.05mol/L，在y点再通入0.05 mol HCl气体，忽略溶液体积变化，则c（Cl^-）＞0.1mol/L，所以c（Na⁺）＜c（Cl^-），故B错误；
C．在溶液中加入一滴强酸或强碱，y点溶液中c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-）=0.05mol/L，构成缓冲溶液，缓冲能力范围是pH=pKa±1，且当共轭酸碱对浓度比为1：1时，缓冲能力最强，也就意味着加入一滴强酸或强碱，溶液pH变化最小，故C正确；
D．当pH=4.75时，此时溶液中c（CH₃COOH）=c（CH₃COO^-）=0.05mol/L，醋酸的电离平衡常数为K_a=$\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=10^-4.75，故D错误．
故选C．

点评 本题考查酸碱滴定原理，注意图象反应的是平衡浓度的变化关系，牢牢把握溶液中的守恒思想分析，题目难度中等．值得一提的是，本题正确答案为C，C项考查的是缓冲溶液知识，这是大学分析化学的知识点，当共轭酸碱对平衡浓度比为1：1时，缓冲能力最强，此时pH=pK_a，在pH=pK_a±1范围内，缓冲能力较强，即加入一滴强酸或强碱，溶液pH值几乎不变，所以对于学习过缓冲溶液这部分知识的，本题可直接得出答案．