25℃時0.1mol/L的醋酸溶液的pH約為3,當(dāng)向其中加入醋酸鈉晶體,等晶體溶解后發(fā)現(xiàn)溶液的pH增大.對上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋:甲同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉水解呈堿性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉溶于水電離出大量醋酸根離子,抑制了醋酸的電離,使c(H+)減小,因此溶液的pH增大.
(1)為了驗證上述哪種解釋正確,繼續(xù)做如下實驗:向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量下列物質(zhì)中的______(填寫編號),然后測定溶液的pH(已知25℃時,CH3COONH4溶液呈中性).
A.固體CH3COOK B.固體CH3COONH4 C.氣體NH3 D.固體NaHCO3
(2)若乙的解釋正確,溶液的pH應(yīng)______(填“增大”“減小”或“不變”).
(3)常溫下將0.010mol CH3COONa和0.004mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液.判斷:
①溶液中共有______種粒子;
②其中有兩種粒子的物質(zhì)的量之和一定等于0.010mol,它們是______和______;
③溶液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=______mol.
【答案】分析:(1)要判斷哪一種解釋正確,可加入一種含有CH3COO-但溶液不顯堿性的鹽;
(2)如乙正確,從電離平衡移動的角度分析;
(3)將0.010molCH3COONa和0.004molHCl溶于水,由于發(fā)生CH3COO-+H+?CH3COOH,溶液中存在CH3COO-、Cl-、OH-、H+、Na+、CH3COOH和H2O等粒子,結(jié)合物料守恒和電荷守恒判斷.
解答:解:(1)CH3COONH4溶液中,CH3COO-和NH4+都發(fā)生水解,且水解程度相等,CH3COONH4溶液呈中性,將CH3COONH4加入到0.1 mol?L-1醋酸中使pH增大,說明CH3COO-抑制了醋酸的電離,其它物質(zhì)的水溶液都呈堿性,不能用于證明,
故答案為:B;
(2)醋酸鈉溶于水電離出大量醋酸根離子,抑制了醋酸的電離,使c(H+)減小,則溶液pH增大,
故答案為:增大;
(3)①將0.010molCH3COONa和0.004molHCl溶于水,由于發(fā)生CH3COO-+H+?CH3COOH,溶液中存在CH3COO-、Cl-、OH-、H+、
Na+、CH3COOH和H2O等粒子,共7種,故答案為:7;
②根據(jù)物料守恒可知,0.010mol CH3COONa在溶液中以CH3COOH和CH3COO-存在,n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.010mol,
故答案為:CH3COOH;CH3COO-;
③溶液遵循電荷守恒,存在:n(H+)+n(Na+)=n(Cl-)+n(CH3COO-)+n(OH-),
則n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=n(Na+)-n(Cl-)=0.010mol-0.004mol=0.006mol,
故答案為:0.006.
點評:本題考查弱電解質(zhì)的電離和鹽類水解原理,題目難度不大,注意醋酸溶液中加入醋酸鈉,由于醋酸鈉是強(qiáng)電解質(zhì)、在水中全部電離成Na+和CH3COO-,溶液中CH3COO-濃度增大,大量的CH3COO-同H+結(jié)合成醋酸分子,使醋酸的電離平衡向左移動,這個稱為同離子效應(yīng):弱電解質(zhì)溶液中加入跟該電解質(zhì)有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),可以降低弱電解質(zhì)的電離度.原理是:加入相同離子后,使原電解質(zhì)的電離平衡向生成原電解質(zhì)分子的方向移動,從而降低原電解質(zhì)的電離度.