Question

3．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
①	0.1	0.1	pH=9
②	c	0.2	pH=7
③	0.2	0.1	pH＜7

請回答：
（1）從①組實驗分析，HA是弱酸（填“強酸”或“弱酸”）．
（2）②組實驗表明，c大于0.2（填“大于”、“小于”或“等于”）．混合液中離子濃度c（A^-）與c（Na⁺）的大小關系是c（A^-）=c（Na⁺）．
（3）從③組實驗結果分析，說明HA的電離程度大于（填“大于”、“小于”或“等于”）NaA的水解程度，該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）①組實驗所得的混合溶液中，下列算式的精確結果是：c（OH^-）-c（HA）=10^-9mol/L．

Answer 1

分析 （1）a中等體積等濃度混合，恰好生成正鹽，pH=9，則生成強堿弱酸鹽；
（2）若酸為強酸，等體積等濃度混合時pH=7；而HA為弱酸，等體積等濃度混合溶液的pH大于7，則為保證pH=7，應使酸濃度大于0.2mol/L；b中溶液pH=7，說明c（H⁺）=c（OH^-），結合電荷守恒分析離子濃度關系；
（3）根據數據分析反應后的溶質為酸和等量的鹽，溶液顯酸性，說明酸的電離大于鹽的水解；
（4）根據溶液中的質子守恒分析．

解答 解：（1）根據a可知：等體積等濃度混合，恰好生成正鹽，溶液的pH=9，說明生成強堿弱酸鹽，所以HA為弱酸，
故答案為：HA是弱酸；
（2）若該酸為強酸，等體積等濃度混合時pH=7，而HA為弱酸，等體積等濃度混合溶液的pH大于7，則為保證pH=7，應使酸濃度應該大于0.2mol/L；
溶液的pH=7，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），由電荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-）可知：c（A^-）=c（Na⁺），
故答案為：大于；c（A^-）=c（Na⁺）；
（3）根據數據分析反應后的溶質為酸和等量的鹽，溶液顯酸性，說明HA的電離程度大于NaA的水解程度，則c（A^-）＞c（Na⁺），所以溶液中離子濃度關系為c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
故答案為：大于；c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）實驗①中溶液中溶質為NaA，pH=9，則c（H⁺）=10^-9mol/L，溶液中存在質子守恒：c（OH^-）=c（H⁺）+c（HA），所以c（OH^-）-c（HA）=c（H⁺）=10^-9mol/L
；
故答案為：10^-9．

點評 本題考查酸堿混合溶液的定性判斷及計算，把握鹽類水解、酸堿混合的物質的量關系及pH計算等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度中等．