Question

某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究醋酸的電離情況，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)一】配制并標(biāo)定醋酸溶液的濃度．取冰醋酸配制250mL 0.2mol?L^-1的醋酸溶液，然后用0.2mol?L^-1的醋酸溶液稀釋成所需濃度的溶液，再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)所稀釋的醋酸溶液的濃度進(jìn)行標(biāo)定．請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（1）配制250mL 0.2mol?L^-1的醋酸溶液時(shí)需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、

 

．
（2）為標(biāo)定某醋酸溶液的準(zhǔn)確濃度，用0.2000mol?L^-1的NaOH溶液對(duì)20.00mL醋酸溶液進(jìn)行滴定，幾次滴定消耗NaOH溶液的體積如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3	4
消耗NaOH溶液的體積（mL）	20.05	20.00	18.40	19.95

則該醋酸溶液的準(zhǔn)確濃度為

 

（保留小數(shù)點(diǎn)后四位）．
【實(shí)驗(yàn)二】探究濃度對(duì)醋酸電離程度的影響．用pH計(jì)測(cè)定25℃時(shí)不同濃度的醋酸的pH，結(jié)果如下：

醋酸濃度（mol?L-1）	0.0010	0.01000	0.0200	0.1000	0.2000
pH	3.88	3.38	3.23	2.88	2.83

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以得出醋酸是弱電解質(zhì)的結(jié)論，你認(rèn)為得出此結(jié)論的依據(jù)是

 

．
（4）從表中的數(shù)據(jù)，還可以得出另一結(jié)論：隨著醋酸濃度的減小，醋酸的電離程度

 

（填“增大”、|減小”或“不變”）．
【實(shí)驗(yàn)三】探究溫度對(duì)醋酸電離程度的影響．
（5）要完成該探究，需要用pH計(jì)（或pH試紙）測(cè)定

 

．
【醋酸電離的應(yīng)用】
（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定常溫下醋酸的Ka=1×10^-5mol?L^-1，則0.1mol?L^-1醋酸鈉溶液的pH=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：比較強(qiáng)弱電解質(zhì)的實(shí)驗(yàn),弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專(zhuān)題：

分析：（1）根據(jù)儀器的用途選取儀器；
（2）根據(jù)NaOH的體積，第3次數(shù)據(jù)顯然誤差較大，舍去；另外三次所用NaOH平均體積為20 mL，代入計(jì)算；
（3）部分電離的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)；
（4）醋酸濃度越小，醋酸的電離程度越大；
（5）探究溫度對(duì)醋酸的電離程度的影響，應(yīng)控制其他條件相同，只有溫度存在差異的醋酸溶液H⁺濃度有差異；
（6）根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)計(jì)算出醋酸根離子的水解平衡常數(shù)，再計(jì)算出0.1mol/L的醋酸鈉溶液中氫氧根離子濃度，從而計(jì)算出該醋酸鈉溶液的pH．

解答： 解：（1）根據(jù)儀器的用途選取儀器，用膠頭滴管定容，用250mL容量瓶配制溶液，
故答案為：膠頭滴管、250 mL容量瓶；
（2）根據(jù)NaOH的體積，第3次數(shù)據(jù)顯然誤差較大，舍去；另外三次所用NaOH平均體積為：

20.05+20.00+19.95

3

mL=20 mL，
則氫氧化鈉溶液平均濃度：

0.2000mol/L×0.02L

0.02L

=0.200 0 mol?L^-1，
故答案為：0.200 0 mol?L^-1；
（3）孤立的看每次測(cè)量值，H⁺濃度遠(yuǎn)小于醋酸的濃度，說(shuō)明醋酸不完全電離；聯(lián)系起來(lái)看，濃度為0.100 0 mol?L^-1、0.010 0 mol?L^-1及0.001 0 mol?L^-1的醋酸，pH變化值小于1，所以醋酸是弱電解質(zhì)，
故答案為：0.010 0 mol?L^-1醋酸的pH大于2或醋酸稀釋10倍時(shí)，pH的變化值小于1；
（4）以0.100 0 mol?L^-1、0.010 0 mol?L^-1醋酸為例，設(shè)0.100 0 mol?L^-1的醋酸溶液體積為1 L，將其稀釋至0.010 0 mol/L，體積變?yōu)?0 L，兩溶液中H⁺的物質(zhì)的量分別為：10^-2.88 mol、10^-2.38 mol，可見(jiàn)溶液變稀，電離出的H⁺的物質(zhì)的量增大，故說(shuō)明醋酸的電離程度增大，
故答案為：增大；
（5）探究溫度對(duì)醋酸的電離程度的影響，應(yīng)控制其他條件相同，只有溫度存在差異的醋酸溶液H⁺濃度有差異，需要用pH計(jì)（或pH試紙）測(cè)定相同濃度的醋酸溶液在幾種不同溫度時(shí)的pH，
故答案為：相同濃度的醋酸溶液在幾種不同溫度時(shí)的pH；
（6）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定常溫下醋酸的Ka=1×10^-5mol?L^-1，則醋酸根離子的水解方程式為：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，醋酸根離子的水解平衡常數(shù)為：K=

c(CH3COOH)?c(OH-)

c(CH3COO-)

=

Kw

Ka

=

1×10-14

1×10-5

=1×10^-9，設(shè)氫氧根離子濃度為c，則c=

1×10-9×0.1

mol/L=1×10^-5mol?L^-1，溶液中氫離子濃度為：

1×10-14

1×10-5

mol/L=1×10^-9mol/L，該醋酸鈉溶液的pH=9，
故答案為：9．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了弱電解質(zhì)電離及實(shí)驗(yàn)探究，題目難度較大，明確弱電解質(zhì)電離特點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，需要明確對(duì)照試驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則，（6）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意掌握醋酸根離子的水解平衡常數(shù)的計(jì)算方法．