Question

【題目】已知醋酸和鹽酸是日常生活中極為常見(jiàn)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-)＝_______________________(不必化簡(jiǎn))。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(guò)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：υ(鹽酸)___________υ(醋酸)。(填寫(xiě)“＞”、“＜”或“＝”)

（3）常溫下，向體積為Va mL，pH為3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性，則Va與Vb的關(guān)系為：_________________。

（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)?/span>__________________________________。

（5）已知：90℃時(shí)，水的離子積常數(shù)為Kw=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

【答案】 (10-5-10-9)mol/L bcf < = Va< Vb c(Na+)>c(CH3COO－)>c(Cl－)>c(H+)=c(OH-) 2.05×10-11

【解析】(1)在pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5mol/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(kāi)始時(shí),醋酸和鹽酸的pH均等于3,即開(kāi)始時(shí)氫離子的濃度相等,所以開(kāi)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10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液濃度等于10-3mol/L,最后溶液恰好呈中性,說(shuō)明堿過(guò)量,所以Va<Vb。

(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+)=10-3mol/L,pH=11的氫氧化鈉溶液中:c(OH-)==38×10-3mol/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≈2.05×10-11mol/L。