Question

20．某化学实验小组使用市场所售食用白醋（主要是醋酸的水溶液）进行实验．
（1）白醋溶液中存在的电离平衡为CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺H₂O?OH^-+H⁺（用电离平衡方程式表示）．
（2）常温下测定其中醋酸的电离程度（已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比）．
设计实验方案，将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中．

待测物理量	测定方法
①醋酸溶液的物质的量浓度	量取25.00ml醋酸溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.1000mol•L-1NaOH标准溶液装入碱式滴定管，滴定至终点，记录数据．重复滴定2次．
②H+的物质的量浓度	取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH

（3）假如某醋酸溶液中c（CH₃COOH）=0.10mol/L，c（H⁺）=1.3×10^-3mol/L，则此时醋酸的电离平衡常数为1.69×10^-5mol•L^-1
[注：c平衡（CH₃COOH）≈0.10mol/L，水的电离可忽略不计]
（4）现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋，用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定．
为了减小实验误差，该同学一共进行了3次滴定实验，假设每次所取白醋体积均为VmL，NaOH标准液浓度为cmo1/L，3次实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗NaOH溶液体积/mL	26.02	25.35	25.30

根据所给数据，写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式（不必化简）：c=$\frac{\frac{25.35mL+25.30mL}{2}}{VmL}×cmol/L$．

Answer 1

分析 （1）醋酸是弱酸，存在电离平衡，醋酸溶液中存在水的电离平衡；
（2）醋酸的电离程度是已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比，故要求醋酸的电离程度，故应测出醋酸溶液的浓度和溶液中H⁺的浓度，据此分析．
①根据测定方法可知，此为酸碱中和滴定，可测出醋酸溶液的浓度；碱液应盛放在碱式滴定管中；
②由于①能测出醋酸溶液的浓度，故此步实验的目的是测量溶液中H⁺的浓度，而若较精确的测量溶液的pH，用pH计；
（3）醋酸的电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$；
（4）利用平均值计算醋酸溶液的体积，再根据酸度公式计算其物质的量浓度．

解答 解：（1）醋酸是弱酸，存在电离平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，醋酸溶液中存在水的电离平衡，故答案为：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺；H₂O?OH^-+H⁺；
（2）醋酸的电离程度是已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比，故要求醋酸的电离程度，故应测出醋酸溶液的浓度和溶液中H⁺的浓度．
①根据测定方法可知，此为酸碱中和滴定，所给的NaOH溶液是标准液，即醋酸是待测液，通过滴定，可测出醋酸溶液的浓度；碱液应盛放在碱式滴定管中；
醋酸溶液的物质的量浓度；
②由于①能测出醋酸溶液的浓度，故此步实验的目的是测量溶液中H⁺的浓度，而若较精确的测量溶液的pH，应该用pH计，方法是取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH．故答案为：

待测物理量	测定方法
醋酸溶液的物质的量浓度	碱式滴定管
H+的物质的量浓度	取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH

（3）醋酸的电离平衡常数K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{（1.3×1{0}^{-3}）^{2}}{0.10}$=1.69×10^-5mol•L^-1，故答案为：1.69×10^-5mol•L^-1；
（4）根据c（酸）=$\frac{c（碱）•V（碱）}{V（酸）}$，醋酸的物质的量浓度c=$\frac{\frac{25.35mL+25.30mL}{2}}{VmL}×cmol/L$；
故答案为：$\frac{\frac{25.35mL+25.30mL}{2}}{VmL}×cmol/L$．

点评 本题考查了电离方程式书写、酸碱中和滴定实验以及根据酸碱中和滴定的实验数据进行的计算，题目难度较大．