Question

【題目】傳統(tǒng)的定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)受到計(jì)量手段的制約而研究范圍狹窄、精確度不高。DIS數(shù)字化信息系統(tǒng)（由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)組成）因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確測量溶液的pH等而在中和滴定的研究中應(yīng)用越來越廣泛深入。

（1）某學(xué)習(xí)小組利用DIS系統(tǒng)探究強(qiáng)堿和不同酸的中和反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過程如下：

①分別配制0.1000mol/L的NaOH、HCl、CH3COOH溶液備用。

②用0.1000mol/L的NaOH溶液分別滴定10.00mL0.1000mol/L的HCl和CH3COOH溶液，連接數(shù)據(jù)采集器和pH傳感器。

③由計(jì)算機(jī)繪制的滴定曲線如圖一：

兩曲線圖起點(diǎn)不同的原因是_____；兩曲線圖中V1_____V2 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

（2）另一個(gè)學(xué)習(xí)小組利用DIS系統(tǒng)測定某醋酸溶液的物質(zhì)的量濃度，以測量溶液導(dǎo)電能力來判斷滴定終點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用_____（填儀器名稱）量取20.00mL醋酸溶液樣品，倒入潔凈干燥錐形瓶中，連接好DIS系統(tǒng)．如果錐形瓶中含有少蒸餾水，是否會影響測量結(jié)果_____（填“是”、“否”、“不能確定”）。向錐形瓶中滴加0.1000mol/L的NaOH溶液，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出溶液導(dǎo)電能力與加入NaOH溶液體積關(guān)系的曲線圖（見圖二）。

②醋酸與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________________。

③圖中b點(diǎn)時(shí)，溶液中各離子濃度大小的關(guān)系是_____________________。

④若圖中某一點(diǎn)pH等于8，則c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)的精確值為_____mol/L。

Answer 1

【答案】CH3COOH不完全電離，HCl完全電離，故0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+）比同濃度的HCl溶液中c(H+)小，pH較大 ＞ 酸式滴定管 否 CH3COOH+OH﹣＝CH3COO﹣+H2O c(Na+)＞c(CH3COO﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+) 9.9×10﹣7

【解析】

根據(jù)酸堿中和滴定的原理進(jìn)行分析；根據(jù)鹽類水解的規(guī)律分析溶液中離子濃度的大小關(guān)系；根據(jù)溶液中的電荷守恒等分析溶液中的等量關(guān)系。

（1）醋酸是弱酸，而鹽酸是強(qiáng)酸，因此，兩曲線圖起點(diǎn)不同的原因是：CH3COOH不完全電離，HCl完全電離，故 0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+)比同濃度的HCl溶液中c(H+)小、pH較大；兩種酸若恰好與堿發(fā)生中和反應(yīng)，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積應(yīng)相等，但當(dāng)兩者皆反應(yīng)到pH=7時(shí)，由于醋酸鈉水解可使溶液呈堿性，故與鹽酸相比較，需要少加一些標(biāo)準(zhǔn)堿液才能使pH=7，因此，兩曲線圖中V1＞V2 。

（2）①用酸式滴定管量取20.00mL醋酸溶液樣品，倒入潔凈干燥錐形瓶中，連接好DIS系統(tǒng)。如果錐形瓶中含有少蒸餾水，不會影響到醋酸的物質(zhì)的量，故不會影響測量結(jié)果，故填否。

②醋酸與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為CH3COOH+OH﹣＝CH3COO﹣+H2O。

③圖中b點(diǎn)時(shí)，醋酸與標(biāo)準(zhǔn)堿液恰好完全反應(yīng)，所得溶液為醋酸鈉溶液，由于醋酸根離子只有很少的一部分發(fā)生水解，并且溶液顯弱堿性，水的電離程度很小，故溶液中各離子濃度大小的關(guān)系是c(Na+)＞c(CH3COO﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)。

④若圖中某一點(diǎn)pH等于8，c(H+)=110-8mol/L，c(OH﹣)=110-6mol/L，根據(jù)電荷守恒可知，c(CH3COO﹣)+ c(OH﹣)= c(Na+)+c(H+)，則c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)= c(OH﹣)- c(H+)=110-6mol/L-110-8mol/L=9.9×10﹣7 mol/L。