Question

已知醋酸和鹽酸是日常生活中極為常見的酸，在一定條件下，CH₃COOH溶液中存在電離平衡：
CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺△H＞0．
（1）常溫下，在 pH=5的稀醋酸溶液中，c（CH₃COO^-）=

（10^-5-10^-9）mol/L

（列式，不必化簡(jiǎn)）；下列方法中，可以使0.10mol?L^-1 CH₃COOH的電離程度增大的是

bcf

?
a．加入少量0.10mol?L^-1的稀鹽酸        b．加熱CH₃COOH溶液
c．加水稀釋至0.010mol?L^-1             d．加入少量冰醋酸
e．加入少量氯化鈉固體                 f．加入少量0.10mol?L^-1的NaOH溶液
（2）將等質(zhì)量的鋅投入等體積且pH均等于3的醋酸和鹽酸溶液中，經(jīng)過充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)只在一種溶液中有鋅粉剩余，則生成氫氣的體積：V（鹽酸）

＜

V（醋酸），反應(yīng)的最初速率為：v（鹽酸）

=

v（醋酸）．（填寫“＞”、“＜”或“=”）
（3）常溫下，向體積為V_a mL，pH為3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液V_b mL至溶液恰好呈中性，則V_a與V_b的關(guān)系是：

V_a＜V_b

．
（4）常溫下，將0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸鈉溶液混合，所得溶液為中性，則混合溶液中各離子的濃度按由大到小排序?yàn)?!--BA-->

c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）

．
（5）已知：90℃時(shí)，水的離子積常數(shù)為K_w=3.8×10^-13，在此溫度下，將pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合，則混合溶液中的c（H⁺）=

2.05×10^-11

（保留三位有效數(shù)字）mol/L．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)醋酸的電離平衡CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-來計(jì)算，根據(jù)電離平衡移動(dòng)的影響因素來分析；
（2）生成氫氣的體積取決于電離出的氫離子的量的多少，開始的反應(yīng)速率取決于開始時(shí)氫離子濃度的大小；
（3）醋酸為弱酸，由pH關(guān)系可知醋酸濃度較大，反應(yīng)呈中性，醋酸體積小；
（4）溶液顯中性，說明氫離子和氫氧根的濃度一定相等，醋酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性，根據(jù)電荷守恒來判斷離子濃度大小關(guān)系；
（5）強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合后溶液的氫離子濃度可以根據(jù)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來計(jì)算．

解答：解：（1）在 pH=5的稀醋酸溶液中，c（H⁺）=10^-5mol/L，c（OH^-）=10^-9mol/L，根據(jù)溶液電荷守恒可知c（H⁺）=c（CH₃COO^-）+c（OH^-），
則c（CH₃COO^-）=（10^-5-10^-9）mol/L，加熱、加水稀釋、加入堿性物質(zhì)均能使電離平衡向右移動(dòng)，
故答案為：（10^-5-10^-9）mol/L； bcf；
（2）醋酸是弱酸，隨著它和金屬的反應(yīng)，電離平衡不斷地向右移動(dòng)，會(huì)電離出更多的氫離子，所以醋酸產(chǎn)生的氫氣體積較大，開始時(shí)，醋酸和鹽酸的pH均等于3，即開始時(shí)氫離子的濃度相等，所以開始時(shí)的速率相等，故答案為：＜；=；
（3）醋酸溶液是弱酸，pH為3的醋酸溶液中，醋酸的濃度大于10^-3mol/L，pH=11的NaOH溶液濃度等于10^-3mol/L，最后溶液恰好呈中性，應(yīng)加入堿的體積較小，如等體積的話，溶液呈酸性，所以Vb＞Va，
故答案為：V_a＜V_b；
（4）將0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸鈉溶液混合，反應(yīng)生成醋酸，如等體積混合物，溶液呈酸性，溶液呈中性，應(yīng)加入少量鹽酸，生成醋酸，則c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）溶液恰好呈中性，氫離子和氫氧根的濃度一定相等，c（H⁺）=c（OH^-），則有c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）；
（5）pH=3的鹽酸中c（H⁺）=10^-3mol/L，pH=11的氫氧化鈉溶液中c（OH^-）=

38×10-14

10-11

=38×10^-3mol/L，混合后：H⁺+OH^-=H₂O，所以堿剩余，剩余的氫氧根的濃度為c（OH^-）=

38×10-3- 10-3

2

=0.0185mol/L，所以c（H⁺）=

38×10-14

0.0185

≈2.05×10^-11（mol/L），
故答案為：2.05×10^-11．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查離子濃度大小比較以及酸堿混合的計(jì)算，側(cè)重于鹽類水解和弱電解質(zhì)電離的考查，題目難度中等，注意結(jié)合電荷守恒解答該題．