Question

4．（1）常溫下，用 0.1000mol•L^-1NaOH溶液滴定 20.00mL 0.1000mol•L^-1CH₃COOH溶液所得滴定曲線如圖1．已知起始①點溶液的pH為3，③點溶液的pH為7，則K_a（CH₃COOH）=10^-5

（2）在用Na₂SO₃溶液吸收SO₂過程中，pH隨n（SO₃^2-）：n（HSO₃^2-）變化關系如下表：

n（SO32-）：n（HSO3-）	1：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

0.01mol•L^-1 Na₂SO₃溶液中通入SO₂至溶液呈中性時，溶液中的所有離子的濃度由大到小的順序是c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）
（3）向0.1mol•L的NaHSO₃中通入氨氣至溶液呈中性時，溶液中的c（H⁺）、c（OH^-）、c（SO₃^2-）、c（Na⁺）、c（NH₄⁺）這五種離子濃度大小關系是c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）
（4）已知Ca₃（PO₄）₂、CaHPO₄均難溶于水，而Ca（H₂PO₄）₂易溶，在含0.1mol Ca（OH）₂的澄清石灰水中逐漸加入1mol•L^-1的H₃PO₄；請作出生成沉淀的物質的量隨H₃PO₄滴入體積從0開始至200mL的圖象．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象可知，起始①點溶液的pH為3，溶液中氫離子濃度為10^-3mol/L，此時為0.1000mol/L的CH₃COOH溶液，由于醋酸的電離程度較小，則醋酸根離子濃度約為10^-3mol/L、醋酸的濃度約為0.1mol/L，將該數(shù)據(jù)代入醋酸的平衡常數(shù)表達式即可；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溶液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：1時，溶液pH=7.2，且比值越大，溶液的堿性越強，故吸收液呈中性時應n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）＜1：1，溶液呈中性有c（H^-）=c（OH^-），結合電荷守恒有c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），據(jù)此判斷；
（3）液呈中性時，c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)電荷守恒可知：c（Na⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₃^2-），由于鈉離子濃度大于亞硫酸根離子，則c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（NH₄⁺）；
（4）當加入$\frac{1}{15}$mol H₃PO₄時恰好生成Ca₃（PO₄）₂，加入1mol•L^-1的H₃PO₄溶液的體積為：$\frac{\frac{1}{15}mol}{1mol/L}$=0.067L=66.7mL；當加入0.1mol H₃PO₄時恰好生成CaHPO₄，此時沉淀達到最大，消耗H₃PO₄溶液的體積為：$\frac{0.1mol}{1mol/L}$=0.1L=100mL；之后沉淀逐漸溶解，當加入0.1molH₃PO₄時沉淀完全溶解，消耗H₃PO₄溶液的體積為：$\frac{0.2mol}{1mol/L}$=0.2L=200mL，據(jù)此畫出圖象．

解答 解：（1）起始①點溶液的pH為3，此時為0.1000mol/L的CH₃COOH溶液，溶液中氫離子濃度為10^-3mol/L，醋酸根離子濃度約為10^-3mol/L，醋酸的濃度約為0.1mol/L，則醋酸的電離平衡常數(shù)為：$\frac{1{0}^{-3}×1{0}^{-3}}{0.1}$=10^-5，
故答案為：10^-5；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，溶液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=1：1時，溶液pH=7.2，且比值越大，溶液的堿性越強，故吸收液呈中性時應n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）＜1：1，即c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-），溶液呈中性有c（H^-）=c（OH^-），結合電荷守恒推出c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），故溶液中c（Na⁺）＞c（HSO₃^-），所以溶液中c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（3）向0.1mol•L的NaHSO₃中通入氨氣至溶液呈中性時，c（H⁺）=c（OH^-），根據(jù)電荷守恒可知：c（Na⁺）+c（NH₄⁺）=2c（SO₃^2-），由于鈉離子濃度大于亞硫酸根離子，則c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（NH₄⁺），所以溶液中c（H⁺）、c（OH^-）、c（SO₃^2-）、c（Na⁺）、c（NH₄⁺）這五種離子濃度大小關系為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（4）在含0.1mol Ca（OH）₂的澄清石灰水中逐漸加入1mol•L^-1的H₃PO₄，當加入$\frac{1}{15}$mol H₃PO₄時恰好生成Ca₃（PO₄）₂，加入1mol•L^-1的H₃PO₄溶液的體積為：$\frac{\frac{1}{15}mol}{1mol/L}$=0.067L=66.7mL；當加入0.1mol H₃PO₄時恰好生成CaHPO₄，此時沉淀達到最大，消耗H₃PO₄溶液的體積為：$\frac{0.1mol}{1mol/L}$=0.1L=100mL；之后沉淀逐漸溶解，當加入0.1molH₃PO₄時沉淀完全溶解，消耗H₃PO₄溶液的體積為：$\frac{0.2mol}{1mol/L}$=0.2L=200mL，據(jù)此畫出成沉淀的物質的量隨H₃PO₄滴入體積從0開始至200mL的圖象為：，

故答案為：．

點評 本題考查了離子濃度大小比較，題目難度中等，涉及電離平衡常數(shù)的計算、離子濃度大小比較及繪畫反應圖象等知識，注意掌握電離平衡常數(shù)的概念及計算方法，明確電荷守恒、鹽的水解原理、物料守恒在判斷離子濃度大小中的應用方法．