Question

在常溫下向20mL 0.1 mol·L^－1某酸（用HAc表示）溶液中逐滴加入0.1 mol·L^－1 NaOH溶液，用pH計(jì)來(lái)測(cè)定溶液中pH數(shù)據(jù)如下表，作出pH與NaOH溶液體積關(guān)系的曲線如圖所示（忽略溫度變化）。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)和滴定曲線回答以下問(wèn)題：

V(NaOH)mL	0.00	10.00	18.00	19.80	19.98	20.00	20.02	20.20	22.00	40.00
pH	3.0	4.7	5.7	6.7	7.7	8.7	9.7	10.7	11.7	12.5

（1）實(shí)驗(yàn)中的指示劑最好使用___________________________；
（2）當(dāng)V (NaOH)＝20.00mL時(shí)，請(qǐng)寫出溶液中主要存在的兩種平衡狀態(tài)的表示式_______________、________________；溶液中離子濃度由大到小的順序是___________________；
（3）a、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度由大到小的順序是_________________。
（4）該溫度下，滴定曲線上c點(diǎn)時(shí)HAc的電離平衡常數(shù)Ka=_______（用含V的代數(shù)簡(jiǎn)式表示）。

Answer 1

（1）酚酞（1分）
（2）Ac^—＋H₂O  HAc＋OH^—、H₂OH^＋＋OH^－、c(Na^＋)>c(A^－)> c(OH^－) > c(H^＋)（各1分）
（3）c>b>a>d（2分）
（4）（10^—7·V）/（20—V）（2分）

試題分析：（1）由圖像可知，用強(qiáng)堿滴定該酸的時(shí)候pH突變范圍為7~11左右，可見(jiàn)該酸為弱酸，生成的鹽為強(qiáng)堿弱酸鹽水解呈堿性，滴定的指示劑應(yīng)該選用酚酞。
（2）根據(jù)1分析所得該酸為一元弱酸，與等體積等濃度的氫氧化鈉混合后，二者恰好完全反應(yīng)生成鹽溶液，水解呈堿性。所以溶液中存在的平衡有水解平衡和水的電離平衡，分別是Ac^—＋H₂O  HAc＋OH^—、H₂OH^＋＋OH^－ ，離子的濃度大小關(guān)系為c(Na^＋)>c(A^－)> c(OH^－) > c(H^＋)。
（3）根據(jù)規(guī)律，酸堿抑制水的電離，水解鹽促進(jìn)水的電離，所以根據(jù)滴定順序a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的酸的濃度越來(lái)越小，所以對(duì)水的電離抑制程度越來(lái)越小，而d點(diǎn)為滴定終點(diǎn)之后堿過(guò)量的點(diǎn)，堿性較強(qiáng)對(duì)水的抑制程度大于a點(diǎn)，所以四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的水的電離的程度大小順序?yàn)閏>b>a>d。
（4）c點(diǎn)時(shí)溶液呈中性，c(H^＋)= c(OH^—)=10^-7mol/L、c(Na⁺) =c(Ac^—)=10^-4V，消耗氫氧化鈉的體積為V，根據(jù)電離方程式HAc  Ac^—＋H^＋ 可得，酸的電離平衡常數(shù)K=" c(H+)" c(Ac-)/ c(HAc)= （10^—7·V）/（20—V）。