Question

9．某研究性學習小組為了探究醋酸的電離情況，進行了如下實驗．
（1）取冰醋酸配制250mL 0.4mol/L的醋酸溶液，用0.4mol/L的醋酸溶液稀釋成所需濃度的溶液，再用NaOH標準溶液對所配醋酸溶液的濃度進行標定．回答下列問題：
①將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示．則稀釋過程中溶液的pH由大到小的順序a＞c＞b（填字母）．
②配制250mL 0.4mol/L 醋酸溶液時需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和250mL容量瓶．
③為標定該醋酸溶液的準確濃度，用0.2000mol/L的NaOH溶液對20.00mL醋酸溶液進行滴定，幾次滴定消耗NaOH溶液的體積如下：

實驗序號	1	2	3	4
消耗NaOH溶液的體積（mL）	20.05	20.00	18.80	19.95

該醋酸溶液的準確濃度為0.2000 mol/L（保留小數(shù)點后四位），上述標定過程中，造成測定結(jié)果偏高的原因可能是ad（多選、錯選不得分）．
a．未用標準液潤洗堿式滴定管
b．滴定終點讀數(shù)時，俯視滴定管的刻度，其它操作均正確；
c．盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用待測液潤洗；
d．滴定到終點讀數(shù)時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液；
（2）該小組同學探究濃度對醋酸電離程度的影響時，用pH計測定25℃時不同濃度的醋酸的pH，其結(jié)果如下：

醋酸濃度（mol/L）	0.0010	0.0100	0.0200	0.1000	0.2000
pH	3.88	3.38	3.23	2.88	2.73

①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，你認為得出此結(jié)論的依據(jù)是0.0100 mol/L 醋酸的pH大于2或醋酸稀釋10倍時，pH的變化值小于l．
②簡述用pH試紙測 0.1mol/L 醋酸溶液pH的方法：用鑷子取一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，與標準比色卡對照．
（3）常溫下，將m mol/L的醋酸和n mol/L的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液的pH=7，則醋酸溶液中c（H⁺）＜氫氧化鈉溶液中c（OH^-）（選填“＞”或“＜”或“=”）．
（4）若25℃時CH₃COOH的電離平衡常數(shù)K_a=1.8×10^-5 mol•L^-1，向a L CH₃COOH溶液中加入bmolCH₃COONa，混合液恢復(fù)至25℃時呈中性，則原CH₃COOH溶液的濃度為$\frac{180a}$mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）①導(dǎo)電能力越強，離子濃度越大，氫離子濃度越大，pH越��；
②實驗一配制步驟有稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的步驟以及儀器的用途選取儀器；
③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，代入計算；根據(jù)c（待測）=$\frac{V（標準）×c（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差；
（2）①部分電離的電解質(zhì)是弱電解質(zhì)；
②根據(jù)pH試紙的使用方法回答，用鑷子取一小片pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點在試紙的中部測定溶液PH；
（3）醋酸為弱電解質(zhì)，溶液中部分電離出氫離子，等體積的兩溶液混合pH=7，若m=n，溶液顯示中性，則醋酸濃度稍大；
（4）向a L CH₃COOH溶液中加入bmolCH₃COONa，混合液恢復(fù)至25℃時呈中性，c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，電荷守恒得到c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），得到c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=$\frac{a}$mol．L，結(jié)合電力平衡常數(shù)計算；

解答 解：（1）①導(dǎo)電能力越強，離子濃度越大，氫離子濃度越大，pH越小，則a、b、c三點溶液的pH由大到小為a＞c＞b，
故答案為：a＞c＞b；
 ②實驗一配制步驟有稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等操作，一般用量筒量取冰醋酸，把冰醋酸倒入燒杯進行溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，所以需要玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶、量筒，故答案為：250mL容量瓶；
③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，
則氫氧化鈉溶液平均濃度=$\frac{0.2000mol/L×0.02L}{0.02L}$=0.200 0 mol•L^-1，
a．未用標準液潤洗堿式滴定管，消耗標準溶液體積大，測定結(jié)果偏大，故a正確；
b．滴定終點讀數(shù)時，俯視滴定管的刻度，其它操作均正確，讀取標準溶液體積減小，測定結(jié)果偏低，故b錯誤；
c．盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用待測液潤洗，對測定結(jié)果無影響，故c錯誤；
d．滴定到終點讀數(shù)時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液，讀取標準溶液體積會增大，測定結(jié)果會偏大，故d正確；
故選ad，
故答案為：0.2000 mol/L；ad；
（2）①孤立的看每次測量值，H⁺濃度遠小于醋酸的濃度，說明醋酸不完全電離；聯(lián)系起來看，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，pH的變化值小于1；
 ②pH試紙的正確使用方法是：用鑷子取一小片pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點在試紙的中部，試紙變色后，與標準比色卡比較來確定溶液的pH；
故答案為：用鑷子取一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，與標準比色卡對照；
（3）將m mol/L的醋酸和n mol/L的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液的pH=7，當m=n時，兩溶液恰好反應(yīng)生成醋酸鈉，溶液顯示堿性，若使溶液的pH=7，則醋酸的濃度應(yīng)該稍大一些，即m＞n；由于醋酸為弱酸，則溶液中氫離子濃度小于氫氧化鈉溶液中氫氧根離子濃度，即c（H⁺）＜氫氧化鈉溶液中c（OH^-），
故答案為：＜；
（4）向a L CH₃COOH溶液中加入bmolCH₃COONa，混合液恢復(fù)至25℃時呈中性，c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，電荷守恒得到c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），得到c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=$\frac{a}$mol．L，K_a=1.8×10^-5 mol•L^-1=$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{\frac{a}mol/L×1{0}^{-7}mol/l}{c（C{H}_{3}COOH）}$，c（CH₃COOH）=$\frac{180a}$mol/L，
故答案為：$\frac{180a}$；

點評 本題考查了弱電解質(zhì)的電離及實驗探究、弱電解質(zhì)的電離特點、電離平衡常數(shù)、守恒思想分析計算、溶液配制和誤差分析等知識點，掌握基礎(chǔ)注意積累是解題關(guān)鍵，題目難度中等．