Question

酸碱中和滴定在生产实际中有着广泛的应用。室温时，用0.250 mol/LNaOH溶液滴定25.0 mL的一元酸HR溶液时，溶液的pH变化情况如图所示，其中a点表示两种物质恰好完全反应。请回答下列问题：

（1）该一元酸HR溶液的物质的量浓度为_______________。
（2）图中x_____7（填“>”、“<”或“=”），其原因是___________________（用离子方程式表示）。
（3）滴定到a点时，溶液中c(OH^－)--c(HR)="____mol/L" (用含x的代数式表示)。
（4）室温时，HR的电离常数=____________mol/L。

Answer 1

（1）0.20mol/L （2）＞    R^－＋H₂O HR＋OH^－  （3）10^－x    （4）5.0×10^－6

试题分析：（1）由于酸碱恰好发生中和反应时：n(NaOH)=n(HR),所以20ml×0.250 mol/L="25.0" mL×C(HR) mol/L,解得C(HR)= 0.20mol/L.（2）反应开始时C(H+)=10^-3mol/L<C(HR) =0.20mol/L,说明HR为弱酸。二者恰好反应时生成的盐为强碱弱酸盐，在溶液中发生反应：R^－＋H₂O HR＋OH^－，所以图中X＞7，,溶液显碱性。（3）恰好中和时PH=X。C(H⁺)=10^-Xmol/L,则C(OH^-)(总)=K_W÷C(H⁺)=10^-14÷10^-X=10^(X-14)
C(OH^-)(总)=C(OH^-)(水电离)+C(OH^-)(水解)=C(H⁺)+C(HR)，所以C(OH^-)(总) --C(HR) =C(H⁺)=10^-Xmol/L。
（4）室温时，在溶液中存在电离平衡HRH⁺+R^-，电离常数Ka={C(H⁺)·C(R^-)}÷C(HR)={10^-3 mol/L×10^-3 mol/L}÷{0.20mol/L-10^-3 mol/L }=5.0×10^－6 mol/L。