Question

常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：

实验编号	HA	NaOH	混合溶液的pH
甲	[HA]＝0.2 mol·L^－^1	[NaOH]＝0.2 mol·L^－^1	pH＝a
乙	[HA]＝c1 mol·L^－^1	[NaOH]＝0.2 mol·L^－^1	pH＝7
丙	[HA]＝0.1 mol·L^－^1	[NaOH]＝0.1 mol·L^－^1	pH＝9
丁	pH＝2	pH＝12	pH＝b

请回答：

(1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸？________________________________________________

(2)c₁________(填“＜”、“＞”或“＝”)0.2 mol·L^－1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前，HA溶液中[A^－]与NaOH溶液中[Na^＋]的关系是________(从下面选项中选择填空)。

A．前者大  B．后者大

C．二者相等  D．无法判断

(3)从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________，其中，[A^－]＝________ mol·L^－1(不能做近似计算，回答准确值，结果不一定要化简)。

(4)丁组实验中，HA和NaOH溶液混合前[HA]________(填“＜”、“＞”或“＝”)[NaOH]，b________(填“＜”、“＞”或“＝”)7。

Answer

(1)若a＝7，HA是强酸，若a>7，HA是弱酸

(2)＞ B

(3)[Na＋]＞[A－]＞[OH－]＞[H＋] 0.05－1×10－5＋1×10－9

(4)＞ ＜

【解析】(1)甲组中HA与NaOH恰好完全反应生成NaA和H2O，若溶液呈中性，说明A－不水解，HA是强酸，若溶液呈碱性，说明A－水解，HA是弱酸；(2)乙组混合溶液呈中性，而甲溶液可能呈碱性，所以[HA]大于甲中的浓度，但由于HA不完全电离，其中[A－]要远小于NaOH溶液中[Na＋]；(3)丙组混合溶液呈碱性，[OH－]＞[H＋]，由电荷守恒[Na＋]＋[H＋]＝[A－]＋[OH－]知[Na＋]＞[A－]，所以离子浓度由大到小的顺序是[Na＋]＞[A－]＞[OH－]＞[H＋]。[A－]＝[Na＋]＋[H＋]－[OH－]＝(0.05＋1×10－9－1×10－5)mol·L－1。(4)HA的pH＝2，则[H＋]＝10－2mol·L－1，[HA]＞10－2mol·L－1，NaOH溶液的pH＝12，则[OH－]＝10－2mol·L－1，[NaOH]＝10－2mol·L－1，二者混合后HA过量，溶液呈酸性，pH＜7。