Question

向20mL0.5mol·L^-1的醋酸溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的烧碱溶液，混合溶液的温度与所加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列有关说法正确的是(    )

A.a点：c(CH₃COOH)＞c(OH^-)+c(Na⁺)

B.醋酸的电离常数：b点＜a点

C.b点：c(CH₃COOH)+c(CH₃COO^-)=0.5mol·L^-1

D.c点：n(OH^-)-n(H⁺)-n(CH₃COOH)=0.01mol

Answer

D

【解析】

根据图示，当加入NaOH溶液的体积为20mL时，温度最高，酸碱完全中和，可确定NaOH溶液的浓度也为0.5mol·L-1，加入NaOH溶液的体积小于20mL时，溶液为醋酸和醋酸钠的混合溶液，当加入NaOH溶液的体积大于20mL时，溶液为NaOH溶液和醋酸钠的混合溶液，据此分析解答。

A．a点为等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液，溶液中存在物料守恒：2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-)，变形为：c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)，代入物料守恒可得：c(CH3COOH)+ c(H+)=c(OH-)+c(Na+)，则c(CH3COOH)＜c(OH-)+c(Na+)，故A错误；

B．醋酸属于弱电解质，部分电离，电离过程为吸热的过程，升高温度，醋酸的电离平衡正向移动，促进醋酸的电离，电离平衡常数增大，根据图示，温度：b点＞a点，则醋酸的电离平衡常数：b点＞a点，故B错误；

C．b点时加入的氢氧化钠为20mL，且反应温度最高，酸碱恰好完全中和，溶液为醋酸钠溶液，溶液中存在物料守恒：c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，根据分析，NaOH溶液的浓度也为0.5mol·L-1，当等体积混合后，溶液体积变为40mL，此时溶液中c(Na+)==0.25 mol·L-1，c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.25mol·L-1，故C错误；

D．c点时加入的氢氧化钠为40mL，反应后溶液为等浓度的NaOH溶液和醋酸钠的混合溶液，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，物料守恒为：c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)，两式合并可得：c(OH-)-c(H+)-c(CH3COOH)= c(CH3COOH)+c(CH3COO-)，同一溶液中溶液的体积相同，则n(OH-)-n(H+)-n(CH3COOH)= n(CH3COOH)+n(CH3COO-)，n(CH3COOH)+n(CH3COO-)即为溶液中醋酸的总物质的量为0.5mol·L-1×0.02L=0.01mol，则n(OH-)-n(H+)-n(CH3COOH)=0.01mol，故D正确；

答案选D。