Question

12．已知醋酸、鹽酸和碳酸鈉是生活中常見的物質(zhì)．
（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(shí)，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(dǎo)電能力相同
③由水電離出的c（OH^-）相同
④中和等物質(zhì)的量的NaOH溶液，消耗兩溶液的體積相同
（3）25℃時(shí)，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(shí)，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(guān)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(guān)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(dòng)
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(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性；
（2）①醋酸是弱電解質(zhì)、HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，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(dǎo)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(zhì)的量的NaOH溶液，消耗一元酸的體積與酸的物質(zhì)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(jìn)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(shí)，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(zhì)的量應(yīng)該稍微大一些；
（5）a．任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒，根據(jù)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(qiáng)堿弱酸鹽，碳酸根離子水解導(dǎo)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(zhì)、HCl是強(qiáng)電解質(zhì)，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(cuò)誤；
②溶液導(dǎo)電能力與離子濃度成正比，根據(jù)①知，鹽酸中離子濃度大于醋酸，所以鹽酸導(dǎo)電能力強(qiáng)，故錯(cuò)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(jù)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(cuò)誤；
④中和等物質(zhì)的量的NaOH溶液，消耗一元酸的體積與酸的物質(zhì)的量濃度成反比，鹽酸和醋酸的物質(zhì)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(jìn)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(shí)，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(zhì)的量應(yīng)該稍微大一些，因?yàn)榇姿釢舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)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(zhì)溶液中都存在電荷守恒，根據(jù)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(cuò)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(dòng)，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(diǎn)評 本題考查離子濃度大小比較、弱電解質(zhì)的電離、酸堿混合溶液定性判斷、鹽類水解等知識點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，明確化學(xué)反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，注意：平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與溶液酸堿性及濃度無關(guān)，題目難度中等．