Question

CH₃COOH是中學化學中常用的一元弱酸，請回答下列問題：
（1）CH₃COOH溶于水的電離方程式為

 

，設計簡單實驗證明CH₃COOH為弱酸

 

．
（2）向0.1mol?L^-1 CH₃COOH溶液中加蒸餾水稀釋至100mL，在稀釋過程中，下列量的變化是（填“增大”“減小”“不變”或“不能確定”）：
n（H⁺）

 

，

c(CH3COO-)

c(CH3COOH)?c(OH-)

 

，

c(CH3COOH)

c(CH3COO-)

 

，c（OH^-）

 

（3）OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液：鹽酸和CH₃COOH，分別與鋅粉反應，若最后僅有一份溶液中存在鋅粉，且放出氫氣的質量相同，則下列說法正確的是

 

（填寫序號）．
①反應所需要的時間：CH₃COOH＞HCl         ②開始反應時的速率：HCl＞CH₃COOH
③參加反應的鋅粉物質的量：HCl=CH₃COOH   ④反應過程的平均速率：CH₃COOH＞HCl
⑤HCl溶液里有鋅粉剩余                   ⑥CH₃COOH溶液里有鋅粉剩余
（4）常溫下，如果取0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液與0.1mol?L^-1的NaOH溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），試回答以下問題：
①請用c（OH^-）及Ka、Kw表示得到的混合溶液中c（CH₃COO^-）的濃度：c（CH₃COO^-）=

 

．
②測得混合液的pH=8，解釋溶液呈堿性的原因

 

（用離子方程式表示）．
③已知CH₃COONH₄溶液為中性，且CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，試推斷（NH₄）₂CO₃溶液的
PH

 

7（填“大于”“小于”或“等于”）；將同溫度下等濃度的四種鹽溶液：A、NH₄HCO₃    B、CH₃COONH₄   C、（NH₄）₂SO₄   D、NH₄Cl   E、NH₄HSO₄按c （NH₄⁺）由大到小的順序排列是

 

（填字母）．
（5）已知某混合溶液中只含有CH₃COO^-、H⁺、Na⁺、OH^-四種離子，且離子濃度大小關系為：c（CH₃COO^-）＞c（H⁺）＞c（Na⁺）＞c（OH^-），則該溶液中含有的溶質為

 

．
（6）現(xiàn)有下列溶液：①純水②pH=10的NaOH溶液③pH=3的醋酸溶液④pH=10的CH₃COONa溶液．試比較四種溶液中水的電離程度的大小關系（由大到小排列，用序號表示）

 

．

Answer 1

考點：弱電解質在水溶液中的電離平衡,酸堿混合時的定性判斷及有關ph的計算

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）弱電解質部分電離用可逆符號，可以設計其對應的強堿鹽溶液的pH值；
（2）根據加水促進電離來綜合分析解題；
（3）OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液，說明鹽酸的濃度小于CH₃COOH的濃度，而體積相等，即醋酸的物質的量比鹽酸的物質的量多，由與鋅粉反應，若最后僅有一份溶液中存在鋅粉，且放出氫氣的量相同，得到鋅與鹽酸反應鹽酸不足，鋅與醋酸反應鋅不足，由此分析解題；
（4）①如果取0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液與0.1mol?L^-1的NaOH溶液等體積混合，兩者恰好完全反應生成單一醋酸鈉，根電荷守恒和物料守恒得到c（OH^-）=c（H⁺）+c（CH₃COOH），然后根據相關公式解得結果；
②得到單一的醋酸鈉溶液水解呈堿性；
③已知CH₃COONH₄溶液為中性，說明醋酸和氨水的電離度相同，而CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明醋酸的酸性比碳酸酸性強，所以醋酸的電離度比碳酸大，所以（NH₄）₂CO₃溶液呈堿性；銨根離子水解程度較小，所以要比較銨根離子濃度大小，先比較鹽中銨根離子的系數，系數越大，溶液中銨根離子濃度越大，相同系數的銨鹽溶液，再根據溶液中其它離子是促進銨根離子水解還是抑制銨根離子水解判斷即可；
（5）c（H⁺）＞c（OH^-），溶液呈酸性，即酸過量；
（6）堿和酸對水的電離起抑制作用，氫離子和氫氧根離子濃度越大抑制程度越大，而含弱離子的鹽對水的電離起促作用．

解答： 解：（1）弱電解質部分電離用可逆符號，CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-；可以設計其對應的強堿鹽溶液的pH值，具體方法是測醋酸鈉溶液的pH，若pH大于7，則證明醋酸為弱酸，故答案為：CH₃COOH?H⁺+CH₃COO^-；測醋酸鈉溶液的pH，若pH大于7，則證明醋酸為弱酸；
（2）根據加水促進電離醋酸的電離，n（H⁺）增大，

c(CH3COO-)

c(CH3COOH)?c(OH-)

的分子和分母都乘以氫離子的濃度得

Ka

Kw

，溫度不變Ka和Kw都不變，所以比值不變，

c(CH3COOH)

c(CH3COO-)

等效求

n(CH3COOH)

n(CH3COO-)

分子減小，分母增加比值減��；加水稀釋c（H⁺）減小，c（OH^-）增大，故答案分別為：增大；不變；減��；增大；
（3）OH^-濃度相同的等體積的兩份溶液，說明鹽酸的濃度小于CH₃COOH的濃度，而體積相等，即醋酸的物質的量比鹽酸的物質的量多，由與鋅粉反應，若最后僅有一份溶液中存在鋅粉，且放出氫氣的量相同，得到鋅與鹽酸反應鹽酸不足，鋅與醋酸反應鋅不足，①氫離子濃度越大反應所需要的時間越短，所以CH₃COOH＜HCl，故不選；
②開始氫離子的濃度越大，反應速率越快，所以反應時的速率：HCl＜CH₃COOH，故不選；
③因生成氫氣量相等，所以參加反應的鋅粉物質的量：HCl=CH₃COOH，故選；
④氫離子的濃度越大，反應過程的平均速率越快，所以CH₃COOH＞HCl，故選；
⑤HCl溶液里有鋅粉剩余，故選；
⑥HCl溶液里有鋅粉剩余，故不選；
故答案為：③④⑤；
（4）①如果取0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液與0.1mol?L^-1的NaOH溶液等體積混合，兩者恰好完全反應生成單一醋酸鈉，根電荷守恒和物料守恒得到c（OH^-）=c（H⁺）+c（CH₃COOH），c（OH^-）=

Kw

c(OH-)

+

Kw×c(CH3COO-)

Ka×c(OH-)

，所以c（CH₃COO^-）=

Ka×c2(OH-)-Ka×Kw

Kw

，故答案為：

Ka×c2(OH-)-Ka×Kw

Kw

；
②得到單一的醋酸鈉溶液水解呈堿性，方程式為CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，故答案為：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-；
③已知CH₃COONH₄溶液為中性，說明醋酸和氨水的電離度相同，而CH₃COOH溶液加到Na₂CO₃溶液中有氣體放出，說明醋酸的酸性比碳酸酸性強，所以醋酸的電離度比碳酸大，所以（NH₄）₂CO₃溶液呈堿性；CEDBA中銨根離子系數都是1，碳酸氫根離子促進銨根離子水解，氫離子抑制銨根離子水解，醋酸根離子促進銨根離子水解，但醋酸根水解程度小于碳酸氫根離子；
C中銨根離子系數都是2，其溶液中銨根離子濃度大于其余溶液中銨根離子濃度，碳酸根離子促進銨根離子水解，則溶液中銨根離子濃度從小到大順序是CEDBA，故答案為：大于；CEDBA；
（5）c（H⁺）＞c（OH^-），溶液呈酸性，醋酸過量溶液中的溶質為CH₃COONa與CH₃COOH的混合物，故答案為：CH₃COOH和CH₃COONa；
（6）堿和酸對水的電離起抑制作用，氫離子和氫氧根離子濃度越大抑制程度越大，而含弱離子的鹽對水的電離起促作用，而②pH=10的NaOH溶液氫氧根離子濃度為10^-4mol/L，而③pH=3的醋酸溶液氫離子的濃度為10^-3mol/L，所以醋酸對水的電離抑制程度大，故四種溶液中水的電離程度的大小關系是④①③②，故答案為：④①③②．

點評：本題考查弱電解質在水中的電離，涉及的面大，學生要熟記相關知識，才能迅速解題．