Question

常溫下100mL 0.1mol/L CH₃COOH溶液，pH值為3．向其中加入a mL 0.1mol/L KOH溶液，回答下列問題：
（1）若實驗室用pH=0的CH₃COOH溶液來配制100mL 0.1mol/L CH₃COOH溶液，則所用CH₃COOH溶液的濃度

 

1mol/L（填“大于”“等于”或“小于”），所用CH₃COOH溶液的體積

 

10mL（填“大于”“等于”或“小于”）．
（2）混合后充分反應，測得各離子濃度大小順序為：[K⁺]＞[CH₃COO^-]＞[OH^-]＞[H⁺]，則所加入1mol/L KOH溶液的體積a為

 

（填“大于100mL”、“等于100mL”“小于100mL”或“均可能”）．
（3）當混合后溶液pH=7時，溶液中各離子濃度的關系是

 

，此時a

 

100mL（填“大于”“等于”或“小于”）．
（4）由已知條件

 

（填“能”或“否”）粗略計算0.1mol/L CH₃COOK溶液的pH值，若否，說明缺少的條件

 

，若能，其pH值約為

 

．

Answer 1

考點：離子濃度大小的比較,弱電解質在水溶液中的電離平衡

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）CH₃COOH是弱電解質，c（CH₃COOH）大于其溶液中c（H⁺）；
CH₃COOH在稀釋過程中c（CH₃COOH）減小、n（CH₃COOH）不變，據此計算CH₃COOH體積；
（2）混合后充分反應，測得各離子濃度大小順序為：[K⁺]＞[CH₃COO^-]＞[OH^-]＞[H⁺]，溶液呈堿性，溶液中的溶質可能是CH₃COOK、CH₃COOK和少量KOH；
（3）當混合后溶液pH=7時，溶液呈中性，再結合電荷守恒判斷離子濃度大��； CH₃COOK溶液呈堿性，要使 CH₃COOH和KOH混合溶液呈中性，則 CH₃COOH應該稍微過量；
（4）Kh．Ka=Kw，常溫下Kw=10^-14，Ka=

10-3.10-3

0.1

=10^-5，CH₃COOK溶液中醋酸根離子水解程度很小，則CH₃COOK溶液中c（CH₃COOH）≈c（OH^-），c（CH₃COO^-）≈0.1mol/L，據此計算c（OH^-），從而計算溶液pH．

解答： 解：（1）CH₃COOH是弱電解質，c（CH₃COOH）大于其溶液中c（H⁺），所以pH=0的醋酸溶液中醋酸濃度大于1mol/L；
CH₃COOH在稀釋過程中c（CH₃COOH）減小、n（CH₃COOH）不變，濃醋酸濃度大于1mol/L，則所用CH₃COOH溶液的體積小于10mL，
故答案為：大于；小于；
（2）混合后充分反應，測得各離子濃度大小順序為：[K⁺]＞[CH₃COO^-]＞[OH^-]＞[H⁺]，溶液呈堿性，溶液中的溶質可能是CH₃COOK、CH₃COOK和少量KOH或CH₃COOK和極少量的CH₃COOH，則體積a均有可能，故答案為：均可能．
（3）當混合后溶液pH=7時，溶液呈中性，則[OH^-]=[H⁺]，再結合電荷守恒得：[K⁺]=[CH₃COO^-]，水的電離程度很小，則溶液中離子濃度大小順序是：[K⁺]=[CH₃COO^-]＞[OH^-]=[H⁺]； CH₃COOK溶液呈堿性，要使 CH₃COOH和KOH混合溶液呈中性，則 CH₃COOH應該稍微過量，則a小于100mL，
故答案為：[K⁺]=[CH₃COO^-]＞[OH^-]=[H⁺]；小于；
（4）Kh．Ka=Kw，常溫下Kw=10^-14，Ka=

10-3.10-3

0.1

=10^-5，CH₃COOK溶液中醋酸根離子水解程度很小，則CH₃COOK溶液中c（CH₃COOH）≈c（OH^-），c（CH₃COO^-）≈0.1mol/L，溶液pH溶液中c（OH^-）=

Kw Ka ×c(CH3COO-)

=

10-14 10-5 ×0.1

mol/L=10^-5mol/L，則c（H⁺）=

10-14

10-5

mol/L=10^-9 mol/L，則pH=9，
故答案為：能；9．

點評：本題考查了離子濃度大小比較、pH計算等知識點，根據溶液中酸堿性再結合守恒思想解答，難點是（4）題pH計算，知道Kh、Ka、Kw之間的關系，會使用粗略的計算方法，題目難度中等．