已知醋酸和盐酸是日常生活中极为常见的酸,在一定条件下,CH3COOH溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+
ΔH>0。
(1)常温下,在 pH =5的稀醋酸溶液中,c(CH3COO-)=____________(列式,不必化简);下列方法中,可以使0.10 mol·L-1 CH3COOH的电离程度增大的是______?
a.加入少量0.10 mol·L-1的稀盐酸
b.加热CH3COOH溶液
c.加水稀释至0.010 mol·L-1 d.加入少量冰醋酸
e.加入少量氯化钠固体
f.加入少量0.10 mol·L-1的NaOH溶液
(2)将等质量的锌投入等体积且pH均等于3的醋酸和盐酸溶液中,经过充分反应后,发现只在一种溶液中有锌粉剩余,则生成氢气的体积:V(盐酸)_________V(醋酸),反应的最初速率为:v(盐酸)_________v(醋酸)。(填写“>”、“<”或“=”)
(3)常温下,向体积为Va mL,pH为3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液Vb mL至溶液恰好呈中性,则Va与Vb的关系是:__________________。
(4)常温下,将0.1 mol/L盐酸和0.1 mol/L醋酸钠溶液混合,所得溶液为中性,则混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为_______________________________。
(5)已知:90℃时,水的离子积常数为Kw = 3.8×10-13,在此温度下,将pH=3的盐酸和pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合,则混合溶液中的c(H+)=______________(保留三位有效数字)mol/L。
答案:
(1)(10-5-10-9)mol/L(1分); bcf(3分)
(2)< (1分) =(1分) (3) Va< Vb(1分)
(4) c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)(2分) (5)2.05×10-11(2分)
【解析】
试题分析:(1)在 pH=5的稀醋酸溶液中,c(H+)=10-5mol/L,其中由水电离出的氢离子浓度是10-9mol/L,所以根据醋酸的电离平衡方程式CH3COOHH++CH3COO-可以看出,c(CH3COO-)=c(H+)=(10-5-10-9)mol/L。加热、加水稀释、加入碱性物质均能使电离平衡向右移动,所以答案选bcf。
(2)醋酸是弱酸,随着它和金属的反应,电离平衡不断地向右移动,会电离出更多的氢离子,所以醋酸产生的氢气体积较大,开始时,醋酸和盐酸的pH均等于3,即开始时氢离子的浓度相等,所以开始时的速率相等。
(3)醋酸溶液是弱酸,pH为3的醋酸溶液中,醋酸的浓度大于10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液浓度等于10-3mol/L,最后溶液恰好呈中性,说明碱多,所以Vb>Va。
(4)溶液恰好呈中性,氢离子和氢氧根的浓度一定相等,且醋酸钠一定是过量的。根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)+c(Cl-)可知,混合溶液中各离子的浓度按由大到小排序为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)。
(5)pH=3的盐酸中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中c(OH-)=38×10-14÷10-11==38×10--3mol/L,混合后H++OH-=H2O,所以碱剩余,剩余的氢氧根的浓度为c(OH-)=(38×10-3- 10-3)÷2=0.0185mol/L,所以c(H+)=38×10-1÷0.0185
≈2.05×10-11(mol/L)。
考点:考查弱电解质的电离、外界条件对弱电解质的影响、溶液中离子浓度大小比较