Question

4．CH₃COOH為常見的弱酸，在工業(yè)生產和生活中有廣泛的應用．
（1）常溫下中和100mL pH=3的CH₃COOH溶液和1L pH=4的CH₃COOH溶液，需要等物質的量濃度的NaOH溶液的體積分別為V₁和V₂，則V₁＞V₂ （填“＞”、“=”或“＜”），中和后所得溶液中離子濃度由大到小的順序為c（Na⁺）＞C（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）．
（2）用0.1000mol•L^-1NaOH溶液滴定20.00mL某未知濃度的醋酸溶液，滴定曲線如圖所示．其中①點所示溶液中c（CH₃COO^-）=2c（CH₃COOH），
③點所示溶液中存在：c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）═c（Na⁺）．則CH₃COOH的電離平衡常數Ka=2×10^-5，CH₃COOH的實際濃度為0.1006mol/L．

Answer 1

分析 （1）相同溫度下，酸的濃度越小其電離程度越大，醋酸和堿反應消耗堿的物質的量與酸的物質的量成正比；
醋酸鈉是強堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，再結合電荷守恒判斷鈉離子和醋酸根離子濃度大��；
（2）根據③中物料守恒計算醋酸濃度，再根據pH=pKa-lgc（CH₃COO^-）/lgc（CH₃COOH）計算電離平衡常數．

解答 解：（1）相同溫度下，酸的濃度越小其電離程度越大，所以pH=3醋酸的濃度大于pH=4醋酸濃度的10倍，100mL pH=3的CH₃COOH溶液和1L pH=4的CH₃COOH溶液，前者的物質的量大于后者，醋酸和堿反應消耗堿的物質的量與酸的物質的量成正比，所以消耗氫氧化鈉體積V₁＞V₂；
醋酸鈉是強堿弱酸鹽，其溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），再結合電荷守恒得c（Na⁺）＞C（CH₃COO^-），醋酸根離子水解程度很小，所以溶液中離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞C（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：＞；c（Na⁺）＞C（CH₃COO^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（2）根據③中物料守恒得醋酸濃度=$\frac{0.02012L×0.1mol/L}{0.020L}$=0.1006mol/L，A為緩沖溶液，pH=pKa-lgc（CH₃COO^-）/lgc（CH₃COOH），5=pKa-lg2，10^-5=$\frac{{K}_{a}}{2}$，Ka=2×10^-5，故答案為：2×10^-5；0.1006 mol/L．

點評 本題考查了弱電解質的電離，根據弱電解質的電離平衡特點、酸堿混合溶液酸堿性等知識點來分析解答，靈活運用微粒間關系找出這幾個常數之間的關系式是解本題關鍵，側重考查學生分析計算能力，題目難度中等．