Question

15．25℃时，0.1mol•L^-1的醋酸溶液的pH约为3，向其中加入醋酸钠晶体，等晶体溶解后发现溶液的pH增大．对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，c（OH^-）增大了．因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c（ H⁺）减小，因此溶液的pH增大．
（1）上述两种解释中乙（填“甲”或“乙”）正确；
（2）为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验：向0.1mo1•L^-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的B（填写编号），然后测定溶液的pH；
A．固体CH₃COOK     B．固体CH₃COONH₄ C．气体NH₃      D．固体NaHCO₃
（3）若乙 （填“甲”或“乙”）的解释正确，溶液的pH应增大 （填“增大”“减小”或“不变”）；（已知25℃时，CH₃COONH₄溶液呈中性）
（4）常温下，将0.010mol CH₃COONa和0.004mol HCl溶于水，配制成0.5L混合溶液．判断：
①溶液中共有7种粒子；
②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010mol，它们是CH₃COO^-和CH₃COOH；
③溶液中n（CH₃COO^-）+n（OH^-）-n（H⁺）=0.006mol．

Answer 1

分析 （1）醋酸是一种弱电解质，一定条件下，能达到电离平衡状态，改变条件时，平衡又会发生移动；
（2）要判断哪一种解释正确，可加入一种含有CH₃COO^-但溶液不显碱性的盐；
（3）根据离子浓度的变化，从电离平衡移动的角度分析；
（4）CH₃COONa和HCl反应生成CH₃COOH和NaCl，因CH₃COONa的物质的量大于HCl，所以醋酸钠有剩余，溶液中的溶质为NaCl、CH₃COOH、CH₃COONa，且CH₃COONa的物质的量与CH₃COOH的物质的量之比为3：2，
①溶液中存在电离平衡H₂O?H⁺+OH^-、CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，水解平衡CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，据此判断溶液中存在的粒子；
②任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒判断；
③任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒判断．

解答 解：（1）醋酸是一种弱电解质，一定条件下，能达到电离平衡状态，改变条件时，平衡又会发生移动，此题中改变的条件是“加入醋酸钠晶体”，醋酸钠是一种强电解质，在水中会电离出大量CH₃COO^-，使醋酸的电离平衡逆向移动，即抑制醋酸的电离，所以溶液的PH增大，因此，乙同学的解释是正确的，故答案为：乙；
（2）CH₃COONH₄溶液中，CH₃COO^-和NH₄⁺都发生水解，且水解程度相等，CH₃COONH₄溶液呈中性，将CH₃COONH₄加入到0.1 mol•L^-1醋酸中，如pH增大，说明CH₃COO^-抑制了醋酸的电离，其它物质的水溶液都呈碱性，不能用于证明，
故答案为：B；
（3）CH₃COONH₄溶液呈中性，加入CH₃COONH₄，如pH变大，是由于醋酸根离子抑制了醋酸的电离，使[H⁺]减小，
故答案为：乙；增大；
（4）CH₃COONa和HCl反应生成CH₃COOH和NaCl，因CH₃COONa的物质的量大于HCl，所以醋酸钠有剩余，溶液中的溶质为NaCl、CH₃COOH、CH₃COONa，且CH₃COONa的物质的量与CH₃COOH的物质的量之比为3：2，
①溶液中存在电离平衡 H₂O?H⁺+OH^-、CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，水解平衡CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，所以溶液中存在的粒子有H₂O、H⁺、OH^-、CH₃COOH、CH₃COO^-、Na⁺、Cl^-，所以一共有7种粒子，故答案为：7；
 ②任何电解质溶液中都存在物料守恒，根据物料守恒得n（CH₃COO^-）+n（CH₃COOH）=0.010mol，
故答案为：CH₃COO^-；CH₃COOH；  
③溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得n（CH₃COO^-）+n（OH^-）+n（Cl^-）=n（H⁺）+n（Na+），所以的n（CH₃COO^-）+n（OH^-）-n（H⁺）=n（Na+）-n（Cl^-）=0.010mol-0.004mol=0.006mol，
故答案为：0.006．

点评 本题考查弱电解质的电离和盐类水解原理、离子浓度大小比较，题目难度不大，明确溶液中的溶质是解本题关键，再利用电荷守恒、物料守恒解答，会判断溶液中存在的微粒，为易错点．