Question

1．常溫下，在20.0mL 0.20mol/LCH₃COONa溶液中滴加0.20mol/L的稀鹽酸．溶液的Ph值的變化關(guān)系如圖所示．
（1）a＞7.0的理由是（用離子方程式表示）CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-
（2）如圖，當(dāng)加入稀鹽酸的體積為V₁mL時(shí)，溶液的pH值剛好為7.0．此時(shí)溶液中c（Cl^-）=c（CH₃COOH）（填＜、＞或=）．簡要寫出判斷依據(jù)根據(jù)電荷守恒有：c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-）=c（H⁺）+c（Na⁺）溶液的pH=7，則c（OH^-）=c（H⁺），所以①c（Cl^-）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）；而根據(jù)物料守恒可知：②c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），①②結(jié)合可知：c（CH₃COOH）=c（Cl^-）
（3）當(dāng)加入的鹽酸的體積為20.0mL時(shí)，測(cè)定溶液中的c（H⁺）為1.3×10^-3mol/L，求CH₃COH的電離平衡常數(shù)K_a（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）a點(diǎn)為醋酸鈉溶液，醋酸根離子部分水解，導(dǎo)致溶液顯示堿性，溶液的pH大于7.0；
（2）溶液的pH=7，則c（OH^-）=c（H⁺），然后結(jié)合物料守恒和電荷守恒分析；
（3）當(dāng)加入鹽酸的體積為20.0mL時(shí)，兩種物質(zhì)剛好完全反應(yīng)，生成c（CH₃COOH）=0.10mol/L，
                          CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-
起始時(shí)各物質(zhì)濃度/mol•L^-1     0.10            0        0
平衡時(shí)各物質(zhì)濃度/mol•L^-1 0.10-1.3×10^-3≈0.10 1.3×10^-3 1.3×10^-3
然后結(jié)合K_a=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$計(jì)算出CH₃COH的電離平衡常數(shù)K_a．

解答 解：（1）a點(diǎn)沒有加入鹽酸，則此時(shí)為醋酸鈉溶液，醋酸根離子存在水解平衡：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，導(dǎo)致溶液呈堿性，則a＞7.0，
故答案為：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；       
（2）根據(jù)電荷守恒有：c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-）=c（H⁺）+c（Na⁺） 由于溶液的pH=7，則c（OH^-）=c（H⁺），所以①c（Cl^-）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），而根據(jù)物料守恒可知②c（CH₃COO H）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），根據(jù)①②可得：c（CH₃COOH）=c（Cl^-），
故答案為：=；根據(jù)電荷守恒有：c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-）=c（H⁺）+c（Na⁺） 溶液的pH=7，則c（OH^-）=c（H⁺），所以①c（Cl^-）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺）；而根據(jù)物料守恒可知：②c（CH₃COOH）+c（CH₃COO^-）=c（Na⁺），①②結(jié)合可知：c（CH₃COOH）=c（Cl^-）；
（3）當(dāng)加入鹽酸的體積為20.0mL時(shí)，兩種物質(zhì)剛好完全反應(yīng)，生成c（CH₃COOH）=0.10mol/L，
                          CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-
起始時(shí)各物質(zhì)濃度/mol•L^-1     0.10            0        0
平衡時(shí)各物質(zhì)濃度/mol•L^-1 0.10-1.3×10^-3≈0.10 1.3×10^-3 1.3×10^-3
CH₃COH的電離平衡常數(shù)K_a=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）•c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{（1.3×1{0}^{-3}）^{2}}{0.10}$=1.7×10^-5，
答：CH₃COH的電離平衡常數(shù)K_a=1.7×10^-5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿混合的定性判斷及溶液pH的計(jì)算、離子濃度大小比較，題目難度中等，明確溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系為解答關(guān)鍵，注意掌握電荷守恒、物料守恒及鹽的水解原理的含義及應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．