Question

常溫時(shí)，將0.05mol/L鹽酸和未知濃度的NaOH溶液以1：2混合后，混合液的pH為12，用上述NaOH溶液滴定pH=3的某一元弱酸HA的溶液20mL，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，消耗NaOH溶液12.5mL．求：
（1）NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度；
（2）一元弱酸HA的物質(zhì)的量濃度；
（3）一元弱酸HA的電離平衡常數(shù)．

Answer 1

分析：（1）溶液的pH為12，c（OH^-）=0.01mol/L，則NaOH過(guò)量，設(shè)堿的濃度為x，用x表示出混合后溶液中c（OH^-），據(jù)此列方程計(jì)算；
（2）NaOH溶液滴定pH=3的一元弱酸HA的溶液20mL，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液12.5mL，利用c_酸V_酸=c_堿V_堿計(jì)算；
（3）pH=3的一元弱酸HA的溶液中c（H⁺）=c（A^-）=10^-3mol/L，進(jìn)而計(jì)算電離平衡時(shí)c（HA），再根據(jù)Ka=

c(H+)?c(A-)

c(HA)

計(jì)算．

解答：解：（1）溶液的pH為12，c（OH^-）=0.01mol/L，則NaOH過(guò)量，設(shè)堿的濃度為x，則

2Vx-0.05V

3V

mol/L=0.01mol/L，解得x=0.04mol/L，
答：NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.04mol/L；
（2）NaOH溶液滴定pH=3的一元弱酸HA的溶液20mL，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液12.5mL，由c_酸V_酸=c_堿V_堿可知，12.5×10^-3L×0.04mol/L=c_酸×20×10^-3L，
解得c_酸=0.025mol/L，
答：一元弱酸HA的物質(zhì)的量濃度0.025mol/L；
（3）pH=3的一元弱酸HA的溶液中c（H⁺）=c（A^-）=10^-3mol/L，則：
       HA?H⁺+A^-
10^-3mol/L 10^-3mol/L  10^-3mol/L
故平衡時(shí)c（HA）=0.025mol/L-10^-3mol/L≈0.025mol/L，
則Ka=

c(H+)?c(A-)

c(HA)

=

10-3×10-3

0.025

=4×10^-5，
答：一元弱酸HA的電離平衡常數(shù)為4×10^-5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查酸堿混合的計(jì)算、中和滴定、電離平衡常數(shù)計(jì)算等，難度不大，明確混合后溶液的pH判斷過(guò)量是解答的關(guān)鍵，注意掌握pH值的計(jì)算．