Question

20．（1）常溫下，將0.02mol•L^-1的NaOH溶液與c mol•L^-1的CH₃COOH溶液等體積混合后，溶液剛好呈中性，用含c的代數(shù)式表示CH₃COOH的電離平衡常數(shù)K_a=$\frac{2×1{0}^{-9}}{c-0.02}$；
（2）常溫下，將10mL 0.50mol•L^-1的一元弱酸溶液HA與10mL 0.10mol•L^-1 KOH溶液混合后再稀釋到100mL，測(cè)得溶液的pH=3.00，則弱酸HA在常溫時(shí)的電離平衡常數(shù)K_a=0.172．

Answer 1

分析 （1）混合液呈中性，則c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.01mol/L，然后結(jié)合醋酸的電離平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算；
（2）一元弱酸HA溶液NaOH溶液混合，將混合溶液稀釋到100mL，測(cè)得溶液的pH=3.00，可以根據(jù)公式pH=-lgc（H⁺）結(jié)合中和的實(shí)質(zhì)計(jì)算HA中氫離子的濃度，然后根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）反應(yīng)后溶液呈中性，則：c（H⁺）=c（OH^-）=10^-7mol/L、c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.01mol/L，
所以用含c的代數(shù)式表示CH₃COOH的電離常數(shù)為：K_a=$\frac{1{0}^{-7}×0.01}{\frac{c}{2}-0.01}$=$\frac{2×1{0}^{-9}}{c-0.02}$，
故答案為：$\frac{2×1{0}^{-9}}{c-0.02}$；
（2）設(shè)HA中氫離子濃度是x，則一元弱酸HA溶液NaOH溶液混合，將混合溶液稀釋到100mL，測(cè)得溶液的pH=3.00，
則：3.00=-lg$\frac{0.50mol/L×0.01L×x-0.10mol/L×0.01L}{0.1L}$，
解得：x=0.22mol/L，
所以Ka=$\frac{c（{H}^{+}）•c（{A}^{-}）}{c（HA）}$=$\frac{0.22×0.22}{0.50-0.22}$=0.172，
故答案為：0.172．

點(diǎn)評(píng) 本題考查酸堿混合的計(jì)算，題目難度中等，明確該溫度下的Kw及pH與濃度的換算是解答本題的關(guān)鍵，注意酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)即可解答，側(cè)重學(xué)生分析能力及計(jì)算能力的考查．