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，请回答：

实验编号	HA物质的量浓度（mol•L^-1）	NaOH物质的量浓度（mol•L^-1）	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH=a
乙	c	0.2	pH=7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH=9

（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，用a来说明HA是强酸还是弱酸___。

（2）不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，c是否一定等于0.2___（选填“是”或“否”）．混合液中离子浓度c（A^-）与c（Na⁺）的大小关系是___。

（3）丙组实验结果分析，HA是___酸（选填“强”或“弱”）。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是___。

（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH^-）=___mol•L^-1。写出该混合溶液中下列算式的精确结果（不能做近似计算）

c(Na⁺)-c(A^-)=__mol•L^-1

c(OH^-)-c(HA)=__mol•L^-1

Answer

若a=7，则HA是强酸；若a＞7，则HA是弱酸 否 c(A-)=c(Na+) 弱 c(Na+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+) 10-5 10-5-10-9 1×10-9

【解析】

(1)酸碱恰好完全反应，如反应后呈中性，则pH=7，为强酸，如pH＞7，则为弱酸；

(2)若HA为强，则C等于0.2，若HA为弱酸，则C大于0.2，所以C不一定为0.2，结合电荷守恒判断；

(3)pH＞7，所以HA是弱酸，得到的溶液为0.05mol/L的HA和0.05mol/L的NaH的混合液；

(4)所得混合溶液为浓度为0.05mol/L的NaA溶液，其pH为9，促进水的电离，OH-全部为水电离，以此可计算浓度，溶液中存在电荷守恒和质子守恒。

(1)不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，若a=7，则HA是强酸；若a＞7，则HA是弱酸；

(2)不考虑其它组的实验结果，单从乙组情况分析，pH=7，若HA为强酸，则C等于0.2，若HA为弱酸，则C大于0.2，所以C不一定为0.2，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)，因pH=7，则c(OH-)=c(H+)，则c(A-)=c(Na+)；

(3)HA物质的量浓度为0.2mol/L，而NaOH物质的量浓度为0.1mol/L，pH＞7，所以HA是弱酸，丙组得到的溶液为0.05mol/L的HA和0.05mol/L的NaH的混合液，根据电荷守恒可以得到c(OH-)+c(A-)=c(Na+)+c(H+)，由于pH＞7，所以c(OH-)＞c(H+)，即c(Na+)＞c(A-)，所以混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)＞c(A-)＞c(OH-)＞c(H+)；

(4)丁组实验所得混合溶液为浓度为0.05mol/L的NaA溶液，其pH为9，促进水的电离，OH-全部为水电离，溶液的pH=9，则氢离子浓度为10-9 mol/L，等物质的量的酸碱反应后溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子全部来自于弱酸根离子水解得到的，c(OH-)==mol/L=10-5mol/L；一元酸HA和NaOH溶液等体积混合生成NaA溶液，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)，依据上述计算得到：c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)=(10-5-10-9)mol/L；溶液中存在质子守恒，c(OH-)=c(HA)+c(H+)，则c(OH-)-c(HA)=c(H+)=1×10-9mol/L。