Question

已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸,在一定条件下,CH₃COOH溶液中存在电离平衡:CH₃COOHCH₃COO^-+H⁺　ΔH>0。

(1)常温下,在pH=5的稀醋酸溶液中,c(CH₃COO^-)=　　　　　　　　　　　(列式,不必化简);下列方法中,可以使0.10 mol·L^-1 CH₃COOH的电离程度增大的是　　　　    。 

a.加入少量0.10 mol·L^-1的稀盐酸

b.加热CH₃COOH溶液

c.加水稀释至0.010 mol·L^-1

d.加入少量冰醋酸

e.加入少量氯化钠固体

f.加入少量0.10 mol·L^-1的NaOH溶液

(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸)　　　　V(醋酸),反应的最初速率为:v(盐酸)　　　　v(醋酸)(填“>”、“<”或“=”)。 

(3)常温下,向体积为V_a mL,pH为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,则V_a与V_b的关系是　　　　　　　　　　　　　。 

(4)常温下,将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为　                      。 

(5)已知:90 ℃时,水的离子积常数为K_W=3.8×10^-13,在此温度下,将pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的c(H⁺)=　　　　　　　　　(保留三位有效数字) mol/L。 

Answer

(1)(10-5-10-9) mol/L bcf

(2)< = (3)Vac(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)

(5)2.05×10-11

【解析】(1)在pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5 mol/L,根据水的电离平衡及醋酸的电离平衡方程式CH3COOHH++CH3COO-可以看出,c(CH3COO-)=c(H+)溶液-c(H+)水=(10-5-10-9) mol/L;加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,故选bcf。

(2)醋酸是弱酸,等体积等pH,则n(CH3COOH)>n(HCl),则盐酸中锌粉剩余,随着它和金属的反应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,开始时,醋酸和盐酸的pH均等于3,即开始时氢离子的浓度相等,所以开始时的速率相等。

(3)醋酸是弱酸,pH为3的醋酸溶液中,CH3COOH的浓度大于10-3 mol/L,pH=11的NaOH溶液浓度等于10-3 mol/L,最后溶液恰好呈中性,说明碱过量,所以Vac(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。

(5)pH=3的盐酸中c(H+)=10-3 mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中:c(OH-)==38×10-3 mol/L,混合后碱剩余,剩余的氢氧根的浓度为:c(OH-)==0.018 5 mol/L,

所以c(H+)= mol/L≈2.05×10-11 mol/L。