Question

含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液，在化學(xué)上用作緩沖溶液．向其中加入少量酸或堿時，溶液的酸堿性變化不大．
（1）向該溶液中加入少量鹽酸時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

，向其中加入少量KOH溶液時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

（2）現(xiàn)將0.04mol?L^-1HA溶液和0.02mol?L^-1NaOH溶液等體積混合，得到緩沖溶液．①若HA為HCN，該溶液顯堿性，則溶液中c（Na⁺）

 

c（CN^-）（填“＜”、“=”或“＞”），你得出該結(jié)論的依據(jù)是

 

②若HA為CH₃COOH，該溶液顯酸性．溶液中所有的離子按濃度由大到小排列的順序是

 

醋酸和鹽酸是中學(xué)化學(xué)中常見的酸，在一定條件下，CH₃COOH溶液中存在電離平衡：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺△H＞0．
（1）常溫下，在 pH=5的稀醋酸溶液中，c（CH₃COO^-）=

 

（列式，不必化簡）；下列方法中，可以使0.10mol?L^-1 CH₃COOH的電離程度增大的是

 

?
a．加入少量0.10mol?L^-1的稀鹽酸  b．加熱CH₃COOH溶液c．加水稀釋至0.010mol?L^-1 d．加入少量冰醋酸
e．加入少量氯化鈉固體 f．加入少量0.10mol?L^-1的NaOH溶液
（2）將等質(zhì)量的鋅投入等體積且pH均等于3的醋酸和鹽酸溶液中，經(jīng)過充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)只在一種溶液中有鋅粉剩余，則生成氫氣的體積：V（鹽酸）

 

V（醋酸），反應(yīng)的最初速率為：v（鹽酸）

 

v（醋酸）．（填寫“＞”、“＜”或“=”）
（3）某同學(xué)用0.1000mol/LNaOH溶液分別滴定20.00mL 0.1000mol/LHCl和20.00mL0.1000mol/L
CH₃COOH，得到如圖所示兩條滴定曲線，請完成有關(guān)問題：
①NaOH溶液滴定CH₃COOH溶液的曲線是

 

（填“圖1”或“圖2”）；
②a=

 

mL．
（4）常溫下，將0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸鈉溶液混合，所得溶液為中性，則混合溶液中各離子的濃度按由大到小排序為

 

．
（5）已知：90℃時，水的離子積常數(shù)為Kw=3.80×10^-13，在此溫度下，將pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合，則混合溶液中的c（H⁺）=

 

（保留三位有效數(shù)字）mol/L．

Answer 1

考點：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鹽類水解的應(yīng)用

專題：電離平衡與溶液的pH專題,鹽類的水解專題

分析：弱酸HA與其鈉鹽NaA的混合溶液，用作緩沖溶液，說明HA可以與堿反應(yīng)，NaA可以與酸反應(yīng)，使溶液遇到酸堿時pH變化不大；
（1）HA可以與堿反應(yīng)，NaA可以與酸反應(yīng)；
（2）①據(jù)溶液中的電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CN^-）+c（OH^-）解答；
②若HA為CH₃COOH，該溶液顯酸性，說明c（H⁺）＞c（OH^-），結(jié)合溶液電中性原則分析；
（1）根據(jù)醋酸的電離平衡CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-和電荷守恒來計算，醋酸溶液中氫離子由醋酸和水電離；醋酸的電離是吸熱反應(yīng)，加水稀釋、加入堿、加熱都能促進醋酸的電離；
（2）生成氫氣的體積取決于酸的量的多少；
（3）①根據(jù)鹽酸和醋酸在滴定開始時的pH來判斷；
②據(jù)NaOH與HCl中和是物質(zhì)的量之比為1：1計算a的值；
（4）溶液顯中性，說明氫離子和氫氧根的濃度一定相等，醋酸鈉是強堿弱酸鹽，水解顯堿性，根據(jù)電荷守恒來判斷離子濃度大小關(guān)系；
（5）強酸和強堿混合后溶液的氫離子濃度可以根據(jù)中和反應(yīng)的實質(zhì)來計算．

解答： 解：（1）含有弱酸HA和其鈉鹽NaA的混合溶液，向其中加入少量酸或堿時，溶液的酸堿性變化不大，是由于加入酸時發(fā)生：A^-+H⁺?HA，加入堿時發(fā)生：HA+OH^-?H₂O+A^-，溶液中氫離子或氫氧根離子濃度變化不大而起到緩沖作用，
故答案為：A^-+H⁺?HA；HA+OH^-?H₂O+A^-；
（2）①該溶液顯堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），根據(jù)溶液電中性原則可知c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CN^-）+c（OH^-），則c（Na⁺）＞c（CN^-），
故答案為：＞；因為c（Na⁺）+c（H⁺）=c（CN^-）+c（OH^-），溶液顯堿性，則c（H⁺）＜c（OH^-），所以c（Na⁺）＞c（CN^-）；
②若HA為CH₃COOH，該溶液顯酸性，說明c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)溶液電中性原則可知c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺），弱電解質(zhì)的電離使微弱的，所以c（Na⁺）＞c（H⁺），故答案為：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（1）在 pH=5的稀醋酸溶液中，c（H⁺）=10^-5mol/L，則c（OH^-）=10^-9mol/L，根據(jù)醋酸溶液中電荷守恒可知：c（H⁺）═c（OH^-）+c（CH₃COO^-），可以看出，c（CH₃COO^-）=c（H⁺）-c（OH^-）=（10^-5-10^-9）mol/L；
醋酸的電離是吸熱反應(yīng)，加水稀釋、加入堿、加熱都能促進醋酸的電離；
a．加入少量0.10mol?L^-1的稀鹽酸，溶液中氫離子濃度增大，抑制醋酸的電離，則醋酸的電離程度降低，故錯誤；
b．醋酸的電離是吸熱反應(yīng)，加熱CH₃COOH溶液，促進醋酸的電離，則醋酸的電離程度增大，故正確；
c．加水稀釋至0.010mol?L^-1，促進醋酸的電離，則醋酸的電離程度增大，故正確；
d．加入少量冰醋酸，醋酸的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，但醋酸的電離程度降低，故錯誤；
e．加入少量氯化鈉固體，不影響平衡的移動，則不改變醋酸的電離，故錯誤；
f．加入少量0.10mol?L^-1的NaOH溶液，氫氧根離子和氫離子反應(yīng)生成水，氫離子濃度降低，促進醋酸的電離，則醋酸的電離程度增大，故正確；
故答案為：（10^-5-10^-9）mol/L；bcf；
（2）醋酸是弱酸，隨著它和金屬的反應(yīng)，電離平衡不斷地向右移動，會電離出更多的氫離子，所以等體積且pH均等于3的醋酸和鹽酸溶液中，剩余鋅粉的為因素溶液，醋酸中剩余的為醋酸，所以醋酸產(chǎn)生的氫氣體積較大，且反應(yīng)速率快，
故答案為：＜；＜；
（3）①滴定開始時0.1000mol/L鹽酸pH=1，0.1000mol/L醋酸pH＞1，所以滴定醋酸的曲線是圖2，故答案為：圖2；
②HCl與NaOH反應(yīng)時，物質(zhì)的量之比為1：1，等濃度的鹽酸和氫氧化鈉中和時，其溶液體積比為1：1，所以a=20mL，故答案為：20；
（4）將0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸鈉溶液混合，反應(yīng)生成醋酸，如等體積混合物，溶液呈酸性，溶液呈中性，應(yīng)加入少量鹽酸，生成醋酸，則c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）溶液恰好呈中性，氫離子和氫氧根的濃度一定相等，c（H⁺）=c（OH^-），則有c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（5）pH=3的鹽酸中c（H⁺）=10^-3mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中c（OH^-）=38×10-1410-11=38×10^-3mol/L，混合后：H⁺+OH^-=H₂O，所以堿剩余，剩余的氫氧根的濃度為c（OH^-）=38×10-3-10-32=0.0185mol/L，所以c（H⁺）=38×10-140.0185≈2.05×10^-11（mol/L），
故答案為：2.05×10^-11．

點評：本題綜合考查離子濃度大小比較以及酸堿混合的計算，側(cè)重于鹽類水解和弱電解質(zhì)電離的考查，題目難度中等，注意結(jié)合電荷守恒解答和注意緩沖溶液的原理．