Question

18．常溫下，將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表：

實驗編號	HA物質的量濃度 （mol•L-1）	NaOH物質的量濃度 （mol•L-1）	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH=a
乙	C1	0.2	pH=7
丙	0.1	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH=10

請回答下列問題：
（1）不考慮其他組的結果，單從甲組情況分析，如何用a（混合溶液的pH）來說明HA是強酸還是弱酸若pH=7，HA是強酸，若pH＞7，則HA是弱酸．
（2）不考慮其他組的結果，單從乙組情況分析，c₁是否一定等于0.2mol•L^-1否？（填“是”或“否”）．
混合溶液中c（A^-）與c（Na⁺）離子濃度的大小關系是C（填序號）．
A．前者大    B．后者大    C．一樣大     D．無法判斷
（3）從丙組結果分析，HA是弱酸（填“強”或“弱”）．該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（4）丁組實驗所得混合溶液中由水電離出的c（OH^-）=10^-4mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）等濃度、等體積的HA和NaOH混合，二者恰好反應生成鹽和水，如果NaA是強堿弱酸鹽，其溶液呈堿性；如果NaA是強酸強堿鹽，其水溶液呈中性；
（2）酸堿體積相等，如果HA是弱酸，則NaA是強堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，要使混合溶液呈中性HA應該稍微過量；如果NaA是強酸強堿鹽，其水溶液呈中性，則二者物質的量相等；根據電荷守恒判斷c（A^-）與c（Na⁺）相對大小；
（3）等體積等濃度的HA和NaOH混合后，二者恰好反應生成NaA和水，其水溶液呈堿性，說明NaA是強堿弱酸鹽，酸根離子水解導致溶液呈堿性，但其水解程度較小；
（4）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，丁組中酸堿恰好完全反應生成鹽NaA，丁組實驗所得混合溶液中由水電離出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$．

解答 解：（1）等濃度、等體積的HA和NaOH混合，二者恰好反應生成鹽和水，如果NaA是強堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，pH＞7，則HA是弱酸；如果NaA是強酸強堿鹽，其水溶液呈中性，pH=7，則HA是強酸，故答案為：若pH=7，HA是強酸，若pH＞7，則HA是弱酸；
（2）酸堿體積相等，如果HA是弱酸，則NaA是強堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，要使混合溶液呈中性HA應該稍微過量；如果NaA是強酸強堿鹽，其水溶液呈中性，則二者物質的量相等，且二者體積相等，則其濃度相等，所以c₁不一定等于0.2mol•L^-1；溶液呈中性，則c（OH^-）=c（H⁺），結合電荷守恒得c（A^-）=c（Na⁺），故選C，
故答案為：否；C；
（3）等體積等濃度的HA和NaOH混合后，二者恰好反應生成NaA和水，其水溶液呈堿性，說明NaA是強堿弱酸鹽，所以HA是弱酸，A^-水解導致溶液呈堿性，c（OH^-）＞c（H⁺），一般來說，鹽類的水解程度較低，則有c（A^-）＞c（OH^-），所以有：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：弱；c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）酸或堿抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，丁組中酸堿恰好完全反應生成鹽NaA，丁組實驗所得混合溶液中由水電離出的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{1{0}^{-pH}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-10}}$mol/L=10^-4 mol/L，
故答案為：10^-4．

點評 本題考查酸堿混合的判斷，題目難度中等，本題注意分析表中數據，從弱電解質的電離和鹽類水解的角度解答，學習中注重相關規律和方法的積累，易錯點是（4）題水電離出c（OH^-）、c（H⁺）的方法．