Question

9．鹽酸、醋酸和碳酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究中常用的幾種酸．
已知室溫下：Ka（CH₃COOH）=1.7×10^-5 mol•L^-1；H₂CO₃的電離常數(shù)Ka₁=4.2×10^-7mol•L^-1、Ka₂=5.6×10^-11mol•L^-1
（1）常溫下，物質(zhì)的量濃度相同的下列四種溶液：a、氫氧化鋇溶液b、氫氧化鈉溶液c、碳酸鈉溶液d、碳酸氫鈉溶液e、醋酸鈉溶液．其PH由大到小的順序是：a＞b＞c＞d＞e（填序號(hào)）．
（2）某溫度下，pH均為4的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，其pH隨溶液體積變化的曲線圖中a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的溶液中水的電離程度由大到小的順序是b=c＞a；該醋酸溶液稀釋過程中，下列各量一定變小的是ad．
a．c（H⁺）      b．c（OH^-）    c．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$     d．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$
（3）以0.10mol•L^-1NaOH為標(biāo)準(zhǔn)液，測定某鹽酸的濃度．取20.00mL待測鹽酸溶液放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示劑，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定．重復(fù)上述滴定操作2～3次，記錄數(shù)據(jù)如下．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	氫氧化鈉溶液的濃度（mol•L-1）	滴定完成時(shí)，氫氧化鈉溶液滴入的體積（mL）	待測鹽酸的體積（mL）
1	0.10	24.12	20.00
2	0.10	23.88	20.00
3	0.10	24.00	20.00

①滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色．
②根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為0.12mol/L．
（4）在t℃時(shí)，某NaOH稀溶液中c（H⁺）=10^-a mol•L^-1，c（OH^-）=10^-b mol•L^-1，已知a+b=12，則：
①該溫度下水的離子積常數(shù)Kw=10^-12mol²•L^-2．
②在該溫度下，將100mL0.1mol•L^-1的稀H₂SO₄與100mL0.4mol•L^-1的NaOH溶液混合后，溶液的pH=11．

Answer 1

分析 （1）氫氧根離子濃度越大，溶液的pH越大，水解程度大的離子對應(yīng)的堿性越強(qiáng)，據(jù)此回答；
（2）pH相等的醋酸和鹽酸溶液中，加水稀釋促進(jìn)醋酸電離，氯化氫完全電離，所以稀釋相同的倍數(shù)后，pH變化大的是鹽酸，變化小的是醋酸；
酸抑制水電離，酸的酸性越強(qiáng)，水的電離程度越小；
加水稀釋醋酸，促進(jìn)醋酸電離，溶液中除了氫氧根離子、水分子外，所有微粒濃度都減�。�
（3）①如溶液顏色變化且半分鐘內(nèi)不變色，可說明達(dá)到滴定終點(diǎn)；
②先判斷數(shù)據(jù)的合理性，求出標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液體積，然后依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$求出即可；
（4）①溶液中的離子積Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；
②根據(jù)混合溶液的酸堿性計(jì)算氫離子濃度，從而計(jì)算溶液的pH．

解答 解：（1）物質(zhì)的量濃度相同的四種溶液，c、d是強(qiáng)堿，氫氧化鋇中氫氧根離子濃度大，所以pH大，ab中陰離子水解，導(dǎo)致溶液顯示堿性，醋酸根離子的水解程度小于碳酸氫根離子，碳酸氫根離子的水解程度小于碳酸根離子，所以碳酸鈉的堿性強(qiáng)于碳酸氫鈉，碳酸氫鈉的堿性小于醋酸鈉，即pH大小順序是：a＞b＞c＞d＞e，
故答案為：a＞b＞c＞d＞e；
（2）pH相等的醋酸和鹽酸溶液中，加水稀釋促進(jìn)醋酸電離，氯化氫完全電離，所以稀釋相同的倍數(shù)后，pH變化大的是鹽酸，變化小的是醋酸，酸抑制水電離，酸的酸性越強(qiáng)，水的電離程度越小，所以溶液體積越大，水的電離程度越大，則水的電離程度由a、b、c三點(diǎn)溶液中水的電離程度由大到小的順序是b=c＞a；加水稀釋醋酸，促進(jìn)醋酸電離，溶液中除了氫氧根離子、水分子外，所有微粒濃度都減小，
a．溶液中c（H⁺）減小，故正確；
b．溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，氫離子濃度減小，則c（OH^-）增大，故錯(cuò)誤；
c．c.$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\frac{{K}_{W}}{{K}_{a}}$，溫度不變，水的離子積常數(shù)不變、醋酸的電離平衡常數(shù)不變，所以$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$ 不變，故錯(cuò)誤；
d．加水稀釋促進(jìn)醋酸電離，則氫離子個(gè)數(shù)增大，醋酸分子個(gè)數(shù)減小，所以$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$減小，故正確；
故答案為：b=c＞a；a d；
（3）①滴定時(shí)，當(dāng)溶液顏色變化且半分鐘內(nèi)不變色，可說明達(dá)到滴定終點(diǎn)，即酚酞在酸中為無色，在堿性溶液中顯淺紅色，
故答案為：最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色；
②舍去誤差較大的數(shù)，得出V（標(biāo)準(zhǔn)）=$\frac{23.88+24.00}{2}$=23.94mL，c（待測）=$\frac{0.1mol/L×23.94×L}{20.00mL}$=0.12mol/L，故答案為：0.12mol/L；
（4）①溶液中的離子積Kw=C（H⁺）×c（OH^-）=10^-a×10^-b=10^-（a+b）=10^-12；故答案為：10^-12；
②酸中氫離子的物質(zhì)的量=0.1mol/L×2×0.1L=0.02mol，堿中氫氧根離子的物質(zhì)的量=0.4mol/L×0.1L=0.04mol/L，混合溶液中氫氧根離子濃度=$\frac{0.04mol-0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，溶液中氫離子濃度為10^-11mol/L，則溶液的pH=11，
故答案為：11．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查弱電解質(zhì)的電離、滴定操作、pH的有關(guān)計(jì)算等知識(shí)，難度不大．