Question

常温下100mL 0.1mol/L CH₃COOH溶液，pH值为3．向其中加入a mL 0.1mol/L KOH溶液，回答下列问题：
（1）若实验室用pH=0的CH₃COOH溶液来配制100mL 0.1mol/L CH₃COOH溶液，则所用CH₃COOH溶液的浓度

 

1mol/L（填“大于”“等于”或“小于”），所用CH₃COOH溶液的体积

 

10mL（填“大于”“等于”或“小于”）．
（2）混合后充分反应，测得各离子浓度大小顺序为：[K⁺]＞[CH₃COO^-]＞[OH^-]＞[H⁺]，则所加入1mol/L KOH溶液的体积a为

 

（填“大于100mL”、“等于100mL”“小于100mL”或“均可能”）．
（3）当混合后溶液pH=7时，溶液中各离子浓度的关系是

 

，此时a

 

100mL（填“大于”“等于”或“小于”）．
（4）由已知条件

 

（填“能”或“否”）粗略计算0.1mol/L CH₃COOK溶液的pH值，若否，说明缺少的条件

 

，若能，其pH值约为

 

．

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）CH₃COOH是弱电解质，c（CH₃COOH）大于其溶液中c（H⁺）；
CH₃COOH在稀释过程中c（CH₃COOH）减小、n（CH₃COOH）不变，据此计算CH₃COOH体积；
（2）混合后充分反应，测得各离子浓度大小顺序为：[K⁺]＞[CH₃COO^-]＞[OH^-]＞[H⁺]，溶液呈碱性，溶液中的溶质可能是CH₃COOK、CH₃COOK和少量KOH；
（3）当混合后溶液pH=7时，溶液呈中性，再结合电荷守恒判断离子浓度大小； CH₃COOK溶液呈碱性，要使 CH₃COOH和KOH混合溶液呈中性，则 CH₃COOH应该稍微过量；
（4）Kh．Ka=Kw，常温下Kw=10^-14，Ka=

10-3.10-3

0.1

=10^-5，CH₃COOK溶液中醋酸根离子水解程度很小，则CH₃COOK溶液中c（CH₃COOH）≈c（OH^-），c（CH₃COO^-）≈0.1mol/L，据此计算c（OH^-），从而计算溶液pH．

解答： 解：（1）CH₃COOH是弱电解质，c（CH₃COOH）大于其溶液中c（H⁺），所以pH=0的醋酸溶液中醋酸浓度大于1mol/L；
CH₃COOH在稀释过程中c（CH₃COOH）减小、n（CH₃COOH）不变，浓醋酸浓度大于1mol/L，则所用CH₃COOH溶液的体积小于10mL，
故答案为：大于；小于；
（2）混合后充分反应，测得各离子浓度大小顺序为：[K⁺]＞[CH₃COO^-]＞[OH^-]＞[H⁺]，溶液呈碱性，溶液中的溶质可能是CH₃COOK、CH₃COOK和少量KOH或CH₃COOK和极少量的CH₃COOH，则体积a均有可能，故答案为：均可能．
（3）当混合后溶液pH=7时，溶液呈中性，则[OH^-]=[H⁺]，再结合电荷守恒得：[K⁺]=[CH₃COO^-]，水的电离程度很小，则溶液中离子浓度大小顺序是：[K⁺]=[CH₃COO^-]＞[OH^-]=[H⁺]； CH₃COOK溶液呈碱性，要使 CH₃COOH和KOH混合溶液呈中性，则 CH₃COOH应该稍微过量，则a小于100mL，
故答案为：[K⁺]=[CH₃COO^-]＞[OH^-]=[H⁺]；小于；
（4）Kh．Ka=Kw，常温下Kw=10^-14，Ka=

10-3.10-3

0.1

=10^-5，CH₃COOK溶液中醋酸根离子水解程度很小，则CH₃COOK溶液中c（CH₃COOH）≈c（OH^-），c（CH₃COO^-）≈0.1mol/L，溶液pH溶液中c（OH^-）=

Kw Ka ×c(CH3COO-)

=

10-14 10-5 ×0.1

mol/L=10^-5mol/L，则c（H⁺）=

10-14

10-5

mol/L=10^-9 mol/L，则pH=9，
故答案为：能；9．

点评：本题考查了离子浓度大小比较、pH计算等知识点，根据溶液中酸碱性再结合守恒思想解答，难点是（4）题pH计算，知道Kh、Ka、Kw之间的关系，会使用粗略的计算方法，题目难度中等．