Question

已知醋酸和鹽酸是日常生活中極為常見的酸,在一定條件下,CH₃COOH溶液中存在電離平衡:CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺　ΔH>0。
(1)常溫下,在pH=5的稀醋酸溶液中,c(CH₃COO^-)=　　　　　　　　　　　(列式,不必化簡);下列方法中,可以使0.10 mol·L^-1 CH₃COOH的電離程度增大的是　　　　   。 
a.加入少量0.10 mol·L^-1的稀鹽酸
b.加熱CH₃COOH溶液
c.加水稀釋至0.010 mol·L^-1
d.加入少量冰醋酸
e.加入少量氯化鈉固體
f.加入少量0.10 mol·L^-1的NaOH溶液
(2)將等質(zhì)量的鋅投入等體積且pH均等于3的醋酸和鹽酸溶液中,經(jīng)過充分反應(yīng)后,發(fā)現(xiàn)只在一種溶液中有鋅粉剩余,則生成氫氣的體積:V(鹽酸)　　　　V(醋酸),反應(yīng)的最初速率為:v(鹽酸)　　　　v(醋酸)(填“>”、“<”或“=”)。 
(3)常溫下,向體積為V_a mL,pH為3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液V_b mL至溶液恰好呈中性,則V_a與V_b的關(guān)系是　　　　　　　　　　　　　。 
(4)常溫下,將0.1 mol/L鹽酸和0.1 mol/L醋酸鈉溶液混合,所得溶液為中性,則混合溶液中各離子的濃度按由大到小排序?yàn)?u>　                     。 
(5)已知:90 ℃時(shí),水的離子積常數(shù)為K_W=3.8×10^-13,在此溫度下,將pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合,則混合溶液中的c(H⁺)=　　　　　　　　　(保留三位有效數(shù)字) mol/L。 

Answer 1

(1)(10^-5-10^-9) mol/L　bcf
(2)<　=　(3)V_a<V_b
(4)c(Na⁺)>c(CH₃COO^-)>c(Cl^-)>c(H⁺)=c(OH^-)
(5)2.05×10^-11

(1)在pH=5的稀醋酸溶液中,c(H⁺)=10^-5 mol/L,根據(jù)水的電離平衡及醋酸的電離平衡方程式CH₃COOHH⁺+CH₃COO^-可以看出,c(CH₃COO^-)=c(H⁺)_溶液-c(H⁺)_水=(10^-5-10^-9) mol/L;加熱、加水稀釋、加入堿性物質(zhì)均能使電離平衡向右移動(dòng),故選bcf。
(2)醋酸是弱酸,等體積等pH,則n(CH₃COOH)>n(HCl),則鹽酸中鋅粉剩余,隨著它和金屬的反應(yīng),電離平衡不斷地向右移動(dòng),會(huì)電離出更多的氫離子,所以醋酸產(chǎn)生的氫氣體積較大,開始時(shí),醋酸和鹽酸的pH均等于3,即開始時(shí)氫離子的濃度相等,所以開始時(shí)的速率相等。
(3)醋酸是弱酸,pH為3的醋酸溶液中,CH₃COOH的濃度大于10^-3 mol/L,pH=11的NaOH溶液濃度等于10^-3 mol/L,最后溶液恰好呈中性,說明堿過量,所以V_a<V_b。
(4)根據(jù)電荷守恒:c(CH₃COO^-)+c(Cl^-)+c(OH^-)=c(Na⁺)+c(H⁺),溶液為中性,可以知道c(CH₃COO^-)+c(Cl^-)=c(Na⁺),所以c(Na⁺)>c(CH₃COO^-)>c(Cl^-)>c(H⁺)=c(OH^-)。
(5)pH=3的鹽酸中c(H⁺)=10^-3 mol/L,pH=11的氫氧化鈉溶液中:c(OH^-)==38×10^-3 mol/L,混合后堿剩余,剩余的氫氧根的濃度為:c(OH^-)=="0.018" 5 mol/L,
所以c(H⁺)= mol/L≈2.05×10^-11 mol/L。