Question

17．常溫下，一元酸HA溶液和NaOH溶液等體積混合（忽略體積變化），實驗數據如下表下列判斷正確的是（　�。�

實驗編號	起始濃度/mol•L-1		反應后溶液的pH
	c（HA）	c（NaOH）
①	0.1	0.1	9
②	X	0.2	7
③	0.2	0.1	4.8
④	0.1	0.2	y

• A． 實驗①反應后的溶液中：c（HA）約為$\frac{{K}_{W}}{1×1{0}^{-9}}$mol•L^-1
• B． 實驗②反應后的溶液中：c（HA）＞c（Na⁺）=c（A^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）
• C． 實驗③反應后的溶液中：c（HA）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-）
• D． 實驗④反應后的溶液中：c（OH^-）-c（H⁺）-c（HA）=0.05mol•L^-1

Answer 1

分析 A、實驗①是等濃度一元酸HA溶液和NaOH溶液等體積混合，混合反應后溶液呈堿性，說明酸是弱酸，生成的NaA溶液中A^-離子水解生成HA和氫氧根離子，HA和氫氧根離子濃度近似相同，利用離子積常數計算；
B、溶液中HA溶液和NaOH溶液等濃度、等體積混合顯堿性，實驗②反應后的溶液中PH=7，說明溶液呈中性，則溶液中HA略過量，X大于0.2mol/L，等濃度HA和NaA混合溶液，依據實驗③可知溶液呈酸性，電離大于水解，c（A^-）＞c（HA）；
C、實驗③得到等濃度的HA和NaA混合溶液，依據溶液中電荷守恒和物料守恒計算，溶液中電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），物料守恒c（A^-）+c（HA）=2c（Na⁺），帶入計算分析判斷；
D、由實驗④溶液中質子守恒計算分析，反應后溶液中含有等濃度的NaA和NaOH，電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），物料守恒為：c（Na⁺）=0.05mol/L+c（A^-）+c（HA），帶入計算得到．

解答 解：A、實驗①是等濃度一元酸HA溶液和NaOH溶液等體積混合，混合反應后溶液呈堿性，說明酸是弱酸，生成的NaA溶液中A^-離子水解生成HA和氫氧根離子，A^-+H₂O?HA+OH^-，HA和氫氧根離子濃度近似相同，利用離子積常數計算得到c（HA）約為$\frac{{K}_{W}}{1×1{0}^{-9}}$mol•L^-1，故A正確；
B、溶液中HA溶液和NaOH溶液等濃度、等體積混合顯堿性，實驗②反應后的溶液中PH=7，說明溶液呈中性，則溶液中HA略過量，X大于0.2mol/L，等濃度HA和NaA混合溶液，依據實驗③可知溶液呈酸性，電離大于水解，c（A^-）＞c（HA），實驗②反應后的溶液中：c（Na⁺）=c（A^-）＞c（HA）＞c（H⁺）=c（OH^-），故C錯誤；
C、實驗③得到等濃度的HA和NaA混合溶液，溶液中電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），物料守恒c（A^-）+c（HA）=2c（Na⁺），則c（HA）+2c（H⁺）=2c（OH^-）+c（A^-），故C錯誤；
D、實驗④溶液中含有等濃度的NaA和NaOH，濃度均為0.05mol/L，電荷守恒為：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），物料守恒為：c（Na⁺）=0.05mol/L+c（A^-）+c（HA），帶入計算得到：c（OH^-）-c（H⁺）-c（HA）=0.05mol•L^-1，故D正確；
故選AD．

點評 本題考查了電解質溶液中離子濃度大小比較，溶液中電荷守恒、物料守恒、質子守恒的分析判斷，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．