Question

6．在25℃時，將 1.0L wmoI/L CH₃COOH 溶液與 0.1mol NaOH固體混合，充分反應．然后向混合液中加入CH₃COOH或CH₃COONa固體（忽略體積和溫度變化），引起溶液pH的變化如圖所示． 下列敘述正確的是（　�。�

• A． a、b、c對應的混合液中，水的電離程度由大到小的順序是c＞a＞b
• B． b點混合液中 c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）
• C． 加入CH₃COOH過程中，$\frac{c（N{a}^{+}）•c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$增大
• D． 25℃時，CH₃COOH的電離平衡常數(shù)K_a=$\frac{0.2×1{0}^{-7}}{w-0.1}$mol/L

Answer 1

分析 1.0L w mol•L^-1 CH₃COOH溶液與0.1mol NaOH固體混合，混合后溶液的pH＜5，顯酸性，說明醋酸過量，溶液中溶質(zhì)為CH₃COOH和CH₃COONa；加醋酸時，酸的量增多，使溶液酸性增強；加CH₃COONa時，CH₃COONa本身水解顯堿性，相當于加堿，使溶液酸性減弱，最終達到中性；
A．溶液中酸或堿電離的氫離子或氫氧根離子的濃度越大，水的電離程度越��；
B．b點溶液pH＜5，溶液顯酸性，溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），根據(jù)電荷守恒分析；
C．醋酸存在電離平衡，其平衡常數(shù)表達式為${K}_{a}=\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，溶液中${K}_{w}=c（{H}^{+}）c（O{H}^{-}）$，據(jù)此分析；
D．pH=7時，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），醋酸的電離平衡常數(shù)為${K}_{a}=\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$，根據(jù)電荷守恒分析計算．

解答 解：1.0L w mol•L^-1 CH₃COOH溶液與0.1mol NaOH固體混合，混合后溶液的pH＜5，顯酸性，說明醋酸過量，溶液中溶質(zhì)為CH₃COOH和CH₃COONa；加醋酸時，酸的量增多，使溶液酸性增強；加CH₃COONa時，CH₃COONa本身水解顯堿性，相當于加堿，使溶液酸性減弱，最終達到中性；
A．溶液中酸或堿電離的氫離子或氫氧根離子的濃度越大，水的電離程度越小，a、b、c三點溶液中氫離子濃度依次減小，水的電離程度增大，所以水的電離程度由大到小的順序的是c＞b＞a，故A錯誤；
B．b點溶液pH＜5，溶液顯酸性，溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），溶液中存在電荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），由于c（H⁺）＞c（OH^-），所以c（Na⁺）＜c（CH₃COO^-），故B錯誤；
C．向混合液中加入CH₃COOH固體，忽略溶液體積的變化，則溶液中c（Na⁺）不變，溶液中$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\frac{{K}_{w}}{{K}_{a}c（C{H}_{3}COOH）}$，因此溶液中$\frac{c（N{a}^{+}）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$=$\frac{c（N{a}^{+}）{K}_{w}}{{K}_{a}c（C{H}_{3}COOH）}$，隨著CH₃COOH固體的不斷加入，溶液中c（CH₃COOH）不斷增大，則該值減小，故C錯誤；
D．pH=7時，溶液中c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在電荷守恒，則c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（CH₃COO^-），由于c（H⁺）=c（OH^-），則此時溶液中c（Na⁺）=c（CH₃COO^-），根據(jù)圖象，c（H⁺）=10^-7mol•L^-1，c（Na⁺）=c（CH₃COO^-）=0.2mol/L，則醋酸的電離平衡常數(shù)為${K}_{a}=\frac{c（{H}^{+}）c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{0.2×1{0}^{-7}}{w-0.1}mol/L$，故D正確；故選D．

點評 本題主要考察弱電解質(zhì)的電離平衡，鹽類水解，溶液pH的判斷，平衡常數(shù)的計算等知識，結(jié)合圖象分析是解題的關鍵，需要牢牢把握守恒思想．本題難度中等．