Question

10．若用AG表示溶液的酸度（acidity grade），AG的定义为AG=lg[$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$]．室温下实验室中用0.01mol•L^-1的氢氧化钠溶液滴定20.00mL0.01mol•L^-1的醋酸，滴定过程如图所示，下列叙述正确的是（　　）

• A． 室温下，醋酸的电离常数约为10^-5
• B． A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00mL
• C． 若B点为40mL，所得溶液中：c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）
• D． 反应过程中一定存在：0.01mol•L^-1+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（CH₃COOH）

Answer 1

分析 A．室温下，醋酸的AG=lg[$\frac{C（{H}^{+}）}{C（O{H}^{-}）}$]=7，结合水的离子积K=c（H⁺）•c（OH^-）来计算；
B．A点的AG=lg[$\frac{C（{H}^{+}）}{C（O{H}^{-}）}$]=0；
C．根据当B点加入NaOH溶液为40mL时，所得的为等浓度的CH₃COONa和NaOH的混合溶液，然后根据电荷守恒和物料守恒来分析；
D．反应过程中根据电荷守恒一定存在：c（OH^-）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）．

解答 解：A、室温下，醋酸的AG=lg[$\frac{C（{H}^{+}）}{C（O{H}^{-}）}$]=7，即$\frac{C（{H}^{+}）}{C（O{H}^{-}）}$=10⁷，而水的离子积K=c（H⁺）•c（OH^-）=10^-14，两式联立可知：c（H⁺）=10^-3.5，而在醋酸溶液中，c（CH₃COO^-）≈c（H⁺）=10^-3.5，故电离平衡常数K=$\frac{C（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•C（{H}^{+}）}{C（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{1{0}^{-.35}×1{0}^{-3.5}}{0.01}$=10^-5，故A正确；
B、A点的AG=lg[$\frac{C（{H}^{+}）}{C（O{H}^{-}）}$]=0，即$\frac{C（{H}^{+}）}{C（O{H}^{-}）}$=1，即c（H⁺）=c（OH^-），溶液显中性，而当加入氢氧化钠溶液20mL时，恰好和醋酸完全中和，得到醋酸钠溶液，溶液显碱性，故B错误；
C、当B点加入NaOH溶液为40mL时，所得的为等浓度的CH₃COONa和NaOH的混合溶液，根据电荷守恒和物料守恒可知：c（OH^-）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），c（Na⁺）=2[c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）]，两式联立可得：c（OH^-）=c（CH₃COO^-）+c（H⁺）+2c（CH₃COOH），故C错误；
D、反应过程中根据电荷守恒一定存在：c（OH^-）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），但由于两溶液混合后溶液体积发生改变，故c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）＜0.01mol/L，故0.01mol•L^-1+c（OH^-）＞c（Na⁺）+c（H⁺）+c（CH₃COOH），0.01mol•L^-1+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（CH₃COOH）不成立，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了酸碱中和滴定的过程中平衡常数的计算以及三个守恒的运用，题目难度中等，注意离子浓度随着溶液体积的改变而发生的变化．