Question

12．已知醋酸、鹽酸和碳酸鈉是生活中常見的物質．
（1）碳酸鈉水溶液顯堿性的原因是CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（用離子方程式表示）           
（2）25℃時，濃度均為0.1mol/L的鹽酸和醋酸溶液，下列說法正確的是④；
①兩溶液的pH相同
②兩溶液的導電能力相同
③由水電離出的c（OH^-）相同
④中和等物質的量的NaOH溶液，消耗兩溶液的體積相同
（3）25℃時，有pH 均等于4的醋酸溶液和氯化銨溶液，醋酸中水電離出的c（H⁺）與氯化銨溶液中水電離出的c（H⁺）之比是10^-6：1
（4）25℃時，向體積為Va mLpH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液V_b mL至溶液恰好呈中性，則Va與的Vb關系是Va＜V_b（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）醋酸溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，下列敘述不正確的是b
a．CH₃COOH溶液中離子濃度的關系滿足：c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO?）
b.0.1mol/L 的CH₃COOH 溶液加水稀釋，溶液中c（OHˉ）減小
c．CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固體．平衡逆向移動
d．常溫下，pH=2的CH₃COOH溶液與pH=12的NaOH 溶液等體積混合后溶液的pH＜7
e．室溫下向pH=3的醋酸溶液中加水稀釋，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$不變．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解導致溶液呈堿性；
（2）①醋酸是弱電解質、HCl是強電解質，相同溫度相同濃度下，鹽酸中氫離子濃度大于醋酸；
②溶液導電能力與離子濃度成正比；
③酸或堿抑制水電離，酸中氫離子濃度越大其抑制水電離程度越大；
④中和等物質的量的NaOH溶液，消耗一元酸的體積與酸的物質的量濃度成反比；
（3）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，所以
醋酸溶液中水電離出的c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）（溶液中）}$、氯化銨溶液中水電離出的c（H⁺）=10^-pH；
（4）25℃時，pH=3的醋酸濃度大于pH=11的NaOH濃度，要使混合溶液呈中性，則醋酸物質的量應該稍微大一些；
（5）a．任何電解質溶液中都存在電荷守恒，根據電荷守恒判斷；
b.0.1mol/L 的CH₃COOH 溶液加水稀釋，溶液中c（OHˉ）增大；
c．CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固體，c（CH₃COO?）增大而抑制醋酸電離；
d．常溫下，pH=2的CH₃COOH溶液濃度大于pH=12的NaOH溶液，等體積混合后醋酸有剩余；
e．室溫下向pH=3的醋酸溶液中加水稀釋，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）．c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）．c（{H}^{+}）}$=$\frac{{K}_{a}}{{K}_{w}}$．

解答 解：（1）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解導致溶液呈堿性，碳酸根離子水解有兩步，以第一步水解為主，第一步水解方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）①醋酸是弱電解質、HCl是強電解質，相同溫度相同濃度下，鹽酸中氫離子濃度大于醋酸，所以鹽酸pH小于醋酸，故錯誤；
②溶液導電能力與離子濃度成正比，根據①知，鹽酸中離子濃度大于醋酸，所以鹽酸導電能力強，故錯誤；
③酸或堿抑制水電離，酸中氫離子濃度越大其抑制水電離程度越大，根據①知，鹽酸中氫離子濃度大于醋酸，所以鹽酸中水電離出的c（OH^-）小于醋酸，故錯誤；
④中和等物質的量的NaOH溶液，消耗一元酸的體積與酸的物質的量濃度成反比，鹽酸和醋酸的物質的量濃度相等，所以消耗二者體積相等，故正確；
故選④；
（3）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，所以
醋酸溶液中水電離出的c（H⁺）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）（溶液中）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-4}}$mol/L=10^-10 mol/L、氯化銨溶液中水電離出的c（H⁺）=10^-pH=10^-4mol/L，所以醋酸中水電離出的c（H⁺）與氯化銨溶液中水電離出的c（H⁺）之比=10^-10 mol/L：
10^-4mol/L=10^-6：1，
故答案為：10^-6：1；
（4）25℃時，pH=3的醋酸濃度大于pH=11的NaOH濃度，要使混合溶液呈中性，則醋酸物質的量應該稍微大一些，因為醋酸濃度遠遠大于NaOH濃度，所以消耗體積Va＜V_b，故答案為：＜；
（5）a．任何電解質溶液中都存在電荷守恒，根據電荷守恒得c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO?）
，故正確；
b.0.1mol/L 的CH₃COOH 溶液加水稀釋，溶液中c（H⁺）減小，溫度不變水的離子積常數(shù)不變，則溶液中c（OHˉ）增大，故錯誤；
c．CH₃COOH溶液中加入少量CH₃COONa固體，c（CH₃COO?）增大而抑制醋酸電離，平衡逆向移動，故正確；
d．常溫下，pH=2的CH₃COOH溶液濃度大于pH=12的NaOH溶液，等體積混合后醋酸有剩余，醋酸電離程度大于醋酸根離子水解程度，所以混合溶液的pH＜7，故正確；
e．室溫下向pH=3的醋酸溶液中加水稀釋，溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）．c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）．c（{H}^{+}）}$=$\frac{{K}_{a}}{{K}_{w}}$，溫度不變，醋酸電離平衡常數(shù)及水的離子積常數(shù)不變，所以溶液中$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）．c（O{H}^{-}）}$不變，故正確；
故選b．

點評 本題考查離子濃度大小比較、弱電解質的電離、酸堿混合溶液定性判斷、鹽類水解等知識點，為高頻考點，明確化學反應原理是解本題關鍵，注意：平衡常數(shù)只與溫度有關，與溶液酸堿性及濃度無關，題目難度中等．