Question

已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸。

（1）常温常压，在 pH＝5的稀醋酸溶液中，c(CH₃COO‾）＝_____________；下列方法中，可以使0.10 mol/LCH₃COOH的电离程度增大的是___________。

a．加入少量0.10 mol/L的稀盐酸

b．加热CH₃COOH溶液

c．加入少量冰醋酸

d．加水稀释至0.010 mol/L

e．加入少量氯化钠固体

f．加入少量0.10 mol/L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：

υ（盐酸）_________υ（醋酸）。

（3）常温下，向体积为Va mL pH＝3的醋酸溶液中滴加pH＝11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性，则Va与Vb的关系是：Va________Vb；溶液中各离子的浓度按照由大到小排序为_________。

（4）已知：90℃时，水的离子积常数为Kw＝38×10‾¹⁴，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）。

Answer

（1）10－5mol·L－1或10－5－10－9mol·L－1，bdf ；（2）＜；＝；

（3）＜；c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)；（4）2.05×10－11mol·L－1。

【解析】

试题分析：（1）醋酸是弱酸，电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，因为水电离出的H＋的量很少，忽略不计，pH＝5推出溶液中c(H＋)＝10－5mol·L－1，即醋酸电离出H＋的浓度是c(H＋)＝10－5mol·L－1，根据醋酸的电离方程式可知溶液中c(CH3COO－)＝1×10－5mol·L－1。根据水的离子积，水电离出的c(OH－)＝Kw/c(H＋)＝10－14/10－5＝10－9，即水电离出的c(H＋)＝10－9，则醋酸电离出的c(H＋)＝c(CH3COO－)＝10－5－10－9mol·L－1。a、加入盐酸增大了溶液c(H＋)，对醋酸的电离起抑制作用，a错误；b、弱电解质的电离是吸热反应，升高温度，有利用向电离反应方向进行，b正确；c、加入冰醋酸，电离程度降低，c错误；d、加水稀释，降低了浓度，根据勒夏特列原理，平衡向浓度增大的方向进行，即向电离反应进行，d正确；e、加入氯化钠固体，对电离无影响，e错误；f、加入氢氧化钠，消耗H＋，促使平衡向电离方向进行，f正确，答案选bdf；

（2）盐酸是强酸，醋酸是弱酸，相同pH时，弱酸的浓度大于强酸，则盐酸的物质的量小于醋酸，反应后只有一种溶液中有锌剩余，此溶液是盐酸，即产生氢气的体积V(盐酸) ＜V(醋酸)，反应开始时，c(H＋)相同，反应速率相等，即v(盐酸)＝v(醋酸)；

(3)醋酸是弱酸，c(CH3COOH) ＞10－3mol·L－1，氢氧化钠属于强碱，c(NaOH)＝10－3mol·L－1，要使反应后的溶液显中性，因此碱的量要多些，即Va＜Vb。根据溶液呈现电中性可知溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，溶液显中性，c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(CH3COO－)，因此离子浓度大小顺序为c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)；

（4）盐酸中c(H＋)＝10－3mol/L，NaOH溶液中c(OH－)＝Kw/c(H＋)＝38×10－14÷10－11＝38×10－3mol/L，显然碱过量，反应后c(OH－)＝（38×10－3－10－3)/2＝18.5×10－3mol/L，根据水的离子积可知c(H＋)＝Kw/c(OH－)＝38×10－14/18.5×10－3＝2.05×10－11mol·L－1。

【考点定位】本题主要是考查水的离子积、影响电离的因素、pH的计算、强弱电解质、离子浓度大小比较等知识。

【名师点晴】解答该题时需要分清楚溶液中的c(H＋)和水电离出来的c(H＋)是不同的，①常温下水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，若某溶液中水电离出的c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1，则可判断出该溶液中加入了酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的c(H＋)＞1×10－7 mol·L－1，则可判断出该溶液中加入了可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。②常温下溶液中的c(H＋)＞1×10－7 mol·L－1，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液；关于外界条件对电离平衡的影响只需要明确电离平衡也是动态平衡，适用于勒夏特列原理即可。