Question

3．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：

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
①	0.1	0.1	pH=9
②	c	0.2	pH=7
③	0.2	0.1	pH＜7

请回答：
（1）从①组实验分析，HA是弱酸（填“强酸”或“弱酸”）．
（2）②组实验表明，c大于0.2（填“大于”、“小于”或“等于”）．混合液中离子浓度c（A^-）与c（Na⁺）的大小关系是c（A^-）=c（Na⁺）．
（3）从③组实验结果分析，说明HA的电离程度大于（填“大于”、“小于”或“等于”）NaA的水解程度，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）①组实验所得的混合溶液中，下列算式的精确结果是：c（OH^-）-c（HA）=10^-9mol/L．

Answer 1

分析 （1）a中等体积等浓度混合，恰好生成正盐，pH=9，则生成强碱弱酸盐；
（2）若酸为强酸，等体积等浓度混合时pH=7；而HA为弱酸，等体积等浓度混合溶液的pH大于7，则为保证pH=7，应使酸浓度大于0.2mol/L；b中溶液pH=7，说明c（H⁺）=c（OH^-），结合电荷守恒分析离子浓度关系；
（3）根据数据分析反应后的溶质为酸和等量的盐，溶液显酸性，说明酸的电离大于盐的水解；
（4）根据溶液中的质子守恒分析．

解答 解：（1）根据a可知：等体积等浓度混合，恰好生成正盐，溶液的pH=9，说明生成强碱弱酸盐，所以HA为弱酸，
故答案为：HA是弱酸；
（2）若该酸为强酸，等体积等浓度混合时pH=7，而HA为弱酸，等体积等浓度混合溶液的pH大于7，则为保证pH=7，应使酸浓度应该大于0.2mol/L；
溶液的pH=7，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），由电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-）可知：c（A^-）=c（Na⁺），
故答案为：大于；c（A^-）=c（Na⁺）；
（3）根据数据分析反应后的溶质为酸和等量的盐，溶液显酸性，说明HA的电离程度大于NaA的水解程度，则c（A^-）＞c（Na⁺），所以溶液中离子浓度关系为c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案为：大于；c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）实验①中溶液中溶质为NaA，pH=9，则c（H⁺）=10^-9mol/L，溶液中存在质子守恒：c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA），所以c（OH^-）-c（HA）=c（H⁺）=10^-9mol/L
；
故答案为：10^-9．

点评 本题考查酸碱混合溶液的定性判断及计算，把握盐类水解、酸碱混合的物质的量关系及pH计算等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．