Question

9．醋酸是重要的一元酸，在有機和無機反應中都有應用．
（1）在酯化反應的實驗中，乙酸、乙醇的用量和平衡時乙酸乙酯的生成量如下表：由表中數據推測，數值x的范圍是1.57＜x＜1.76．

反應	乙醇（mol）	乙酸（mol）	乙酸乙酯（mol）
1	2	2	1.33
2	3	2	1.57
3	4	2	x
4	5	2	1.76

（2）現有25℃時，pH=3的醋酸．請回答以下問題：
①若向醋酸中加入少量醋酸鈉固體，此時溶液中$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$將減小（填“增大”“減小”或“不變”）；
②若向醋酸中加入稀NaOH溶液，使其恰好完全反應，所得溶液的pH＞7（填“＞”“＜”或“=”），用離子方程式解釋其原因CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-．
③若向醋酸中加入pH=11的NaOH溶液，且二者的體積比為1：1，則所得溶液中各離子的物質的量濃度由大到小的順序是c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
④當醋酸的濃度為0.1mol/L時，此時醋酸的電離常數約為1×10^-5．

Answer 1

分析 （1）根據反應物濃度對化學平衡的影響；
（2）①根據醋酸鈉固體對平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺的影響；
②根據強堿弱酸鹽要發生水解呈堿性；
③根據醋酸過量，溶液中的成分為醋酸和醋酸鈉，根據醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度來解答；
④醋酸的濃度為0.1mol/L時，pH=3，據此分析．

解答 解：（1）因在乙酸的物質的量相同條件下，增加乙醇的物質的量平衡向右移動，乙酸乙酯的物質的量增加，減少乙醇的物質的量平衡向左移動，乙酸乙酯的物質的量減少，所以1.57＜X＜1.76，故答案為：1.57＜X＜1.76；
（2）①因醋酸鈉固體電離產生CH₃COO^-，c（CH₃COO^-）增大，使的平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺逆向移動，c（H⁺）減小，c（CH₃COOH）增大，所以$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$減小，故答案為：減小；
②向醋酸中加入稀NaOH溶液，使其恰好完全反應，生成了醋酸鈉，醋酸鈉水解呈堿性，離子方程式為CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，
故答案為：＞；CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；
③pH=3的醋酸和pH=11的NaOH溶液體積比為1：1反應時醋酸過量，溶液中的成分為醋酸和醋酸鈉，溶液呈酸性，因醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，所以c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：c（CH₃COO^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
④醋酸的濃度為0.1mol/L時，pH=3，K=$\frac{[{H}^{+}]•[C{H}_{3}CO{O}^{-}]}{[C{H}_{3}COOH]}$=$\frac{0.001×0.001}{0.1-0.001}$=1×10^-5，故答案為：1×10^-5．

點評 本題主要考查了電離平衡、水解平衡和電離平衡常數的求算，難度不大，根據化學平衡知識來解答．