Question

1．常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表，请回答：

实验编号	HA物质的量浓度（mol•L-1）	NaOH物质的量浓度（mol•L-1）	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH=a
乙	c	0.2	pH=7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH=9

（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a （混合溶液的pH）来说明HA是强酸还是弱酸a=7，HA是强酸；a＞7，HA是弱酸．
（2）乙组混合液中离子浓度c（A^-）与 c（Na⁺）的大小关系是c（A^-）=c（Na⁺）
（3）丙组实验结果分析，HA是弱酸（选填“强”或“弱”）．该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH^-）=10^-5mol•L^-1．运用守恒知识，给出丁组混合溶液中下列算式的精确结果（不能做近似计算）．
c（Na⁺）-c（A^-）=10^-5-10^-9mol•L^-1     c（OH^-）-c（HA）=10^-9mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）酸碱的物质的量相等，如为强酸，反应后溶液呈中性，如为弱酸，反应后溶液呈酸性；
（2）从溶液电中性的角度分析；
（3）等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性，由于NaOH为强碱，则该酸为弱酸．
（4）等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子全部来自于弱酸根离子水解得到的，水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根离子，根据电荷守恒计算；溶液中存在质子守恒，根据质子守恒得c（OH^-）-c（HA）=c（H⁺）．

解答 解：（1）一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的物质的量浓度都为0.2mol/L，则酸碱的物质的量相等，如a=7，说明反应后溶液呈中性，则HA是强酸，如a＞7，反应后呈碱性，则HA是弱酸，
故答案为：a=7，HA是强酸；a＞7，HA是弱酸；
（2）由于反应后溶液呈中性，则有c（OH^-）=c（H⁺），根据溶液呈中性，则有c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），所以c（A^-）=c（Na⁺），
故答案为：c（A^-）=c（Na⁺）；
（3）等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性，由于NaOH为强碱，则该酸为弱酸，在溶液中存在A^-+H₂O?HA+OH^-，则c（Na⁺）＞c（A^-），溶液呈碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），一般来说，盐类的水解程度较低，则有c（A^-）＞c（OH^-），所以有：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：弱；c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）溶液的pH=9，则氢离子浓度为10^-9 mol/L，等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子全部来自于弱酸根离子水解得到的，c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$mol/L=10^-5 mol/L，
水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度为10^-5 mol/L，根据电荷守恒得：c （Na⁺）+c （H⁺）=c （A^-）+c （OH^-），所以c （Na⁺）-c （A^-）=c （OH^-）-c （H⁺）=[10^-5-10^-9]mol/L，溶液中存在质子守恒，根据质子守恒得c（OH^-）-c（HA）=c（H⁺）=10^-9mol/L
故答案为：10^-5；10^-5-10^-9；10^-9．

点评 本题考查酸碱混合的判断，题目难度中等，本题注意分析表中数据，从弱电解质的电离和盐类水解的角度解答，学习中注重相关规律和方法的积累．