Question

常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，分别进行编号为①、②、③的实验，实验数据记录如下表，请回答：

实验 编号	HA物质的量	NaOH物质的量	混合溶液
	浓度（mol?L-1）	浓度（mol?L-1）	的pH
①	0.1	0.1	pH=9
②	c	0.2	pH=7
③	0.2	0.1	pH＜7

（1）根据①组实验情况，分析混合溶液的pH=9的原因是

 

（用反应的离子方程式表示），在该溶液中下列关系式不正确的是（填序号字母）

 

．
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-）
B．c（Na⁺）=c（HA）+c（A^-）
C．c（HA）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Na⁺）
D．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-）+c（HA）
（2）②组情况表明，c

 

0.2mol?L^-1，（选填“＞”、“＜”或“=”）
（3）从③组实验结果分析，说明HA的电离程度

 

NaA的水解程度（选填“＞”、“＜”或“=”），离子浓度由大到小的顺序是

 

．
（4）水是我们熟悉的物质，正如同学们所知道的，水能“分裂”出一个质子而离解，此处打引号是由于分裂出来的质子不是以游离状态存在于真实的化学体系中，而是立即与另一水分子结合：H₂O+H₂O?H₃O⁺+OH^-；K₁=

c(H3O+)c(OH-)

c(H2O)

氢氧根离子可进一步离解：OH^-+H₂O?H₃O⁺+O^2-；K₂=

c(H3O+)c(O2-)

c(OH-)

①计算25℃时K₁的值．
②1.8×10^-16
已知25℃时K₂=10^-36，计算在多少体积的水里含有一个氧负离子？

Answer 1

考点：离子浓度大小的比较,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）二者恰好反应生成NaA，溶液呈碱性，说明NaA是强碱弱酸盐，酸根离子水解导致溶液呈碱性；溶液中存在电荷守恒、物料守恒；
（2）NaA溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，则HA应该稍微过量；
（3）等物质的量浓度的NaA和HA溶液呈酸性，说明酸的电离程度大于酸根离子水解程度；
（4）①c（H₃O⁺）?c（OH^-）=K_w，c（H₂O）=

1000g 18g/mol

1L

=55.6mol/L，根据 K₁=

c(H3O+)．c(OH-)

c(H2O)

进行计算；
②水中c（H₃O⁺）=c（OH^-），根据K₂=

c(H3O+)c(O2-)

c(OH-)

计算氧负离子的物质的量浓度，再根据水的体积与氧负离子个数之间的关系列比例式，从而得出正确结论．

解答： 解：（1）二者恰好反应生成NaA，溶液呈碱性，说明NaA是强碱弱酸盐，酸根离子水解导致溶液呈碱性，水解离子方程式为A^-+H₂O?HA+OH^-，
A．根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-），故正确；
B．根据物料守恒得c（Na⁺）=c（HA）+c（A^-），故正确；
C．根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-），根据物料守恒得c（Na⁺）=c（HA）+c（A^-），所以c（HA）+c（H⁺）=c（OH^-），故错误；
D．根据电荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-），故D错误；
故答案为：A^-+H₂O?HA+OH^-；CD；
（2）NaA溶液呈碱性，要使混合溶液呈中性，则HA应该稍微过量，二者体积相等，所以c＞0.2mol?L^-1，故答案为：＞；
（3）等物质的量浓度的NaA和HA溶液呈酸性，说明酸的电离程度大于酸根离子水解程度，溶液呈酸性，则c（H⁺）＞c（OH^-），根据电荷守恒得c（A^-）＞c（Na⁺），溶液中酸的电离较微弱，所以c（Na⁺）＞c（H⁺），则溶液中离子浓度大小顺序是c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（A^-）＞c（Na⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）①c（H₃O⁺）?c（OH^-）=K_w，c（H₂O）=

1000g 18g/mol

1L

=55.6mol/L，K₁=

c(H3O+)．c(OH-)

c(H2O)

=

10-14

55.6

=1.8×10^-16，故答案为：1.8×10^-16；
②水中c（H₃O⁺）=c（OH^-），K₂=

c(H3O+)c(O2-)

c(OH-)

，c（O^2-）=K₂?c（OH^-）/c（H₃O⁺）=K₂=10^-36，1L水中氧负离子的个数=6.02×10²³×10^-36=6.02×10^-13，设xL水中含有一个氧负离子，则1：6.02×10^-13=x：1，x=1.7×10¹²，
故答案为：1.7×10¹²L水中有一个氧负离子．

点评：本题考查了弱电解质的电离、离子浓度大小比较等知识点，根据混合溶液酸碱性确定酸的强弱、离子浓度大小，难点是（4）中根据1L水中氧负离子浓度确定水的体积与氧负离子个数之间的关系，难度中等．