Question

常温下向100mL 0.01mol?L^-1 HA溶液中逐滴加入0.02mol?L^-1 MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况（体积变化忽略不计）．回答下列问题：
（1）由图中信息可知，MOH为

 

碱（填“强”或“弱”）．
（2）常温下，一定浓度的MA稀溶液的pH=5，用离子方程式表示其原因：

 

，此时溶液中由水电离出的c（OH^-）=

 

 mol?L^-1．
（3）请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系：

 

．
（4）K点对应的溶液中，c（M⁺）+c（MOH）

 

2c（A^-）（填“＞”“＜”或“=”）；若此时溶液中pH=10则c（M⁺）-c（OH^-）≈

 

 mol?L^-1（保留三位小数）．

Answer 1

考点：酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算

专题：

分析：（1）0.01mol?L^-1HA溶液的pH=2，说明HA完全电离为强酸，100mL 0.01mol?L^-1 HA溶液中逐滴加入0.02mol?L^-1 MOH溶液，当MOH体积为51mL时，为中性，则碱过量；
（2）写出M⁺离子水解的离子方程式；盐溶液中水电离的氢氧根离子就等于溶液中的氢离子浓度；
（3）K点MOH的物质的量远远大于HA的物质的量，溶液显示碱性，据此进行比较离子浓度大小；
（4）根据溶液中的物料守恒进行判断浓度关系；根据溶液中的电荷守恒和物料守恒进行计算．

解答： 解：（1）0.01mol?L^-1HA溶液的pH=2，说明HA完全电离为强酸，100mL 0.01mol?L^-1 HA溶液中逐滴加入0.02mol?L^-1 MOH溶液，当MOH体积为51mL时，为中性，则碱过量时为中性，说明二者恰好反应时为酸性，所以M⁺水解显酸性，即MOH为弱碱；
故答案为：弱；
（2）MA属于强酸弱碱盐，水解显示酸性，M⁺离子结合水电离的氢氧根离子生成了MOH，水解离子方程式为：M⁺+H₂O?MOH+H⁺；水电离的氢氧根离子等于溶液中氢离子的浓度，即c（OH^-）=1×10^-5mol?L^-1，
故答案为：M⁺+H₂O?MOH+H⁺；1×10^-5；
（3）由于在K点，MOH的物质的量远远大于HA的物质的量，溶液显示碱性，所以溶液中浓度大小关系为：c（M⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案为：c（M⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）K点时，加入的MOH的物质的量=0.02mol?L^-1×0.1L=0.002mol，混合溶液的体积是0.2L，根据物料守恒知，c（M⁺）+c（MOH）=

0.002mol

0.2L

=0.01mol/L，
HA是强酸，所以反应后的溶液中，c（A^-）=

1

2

×0.01mol?L^-1=0.005mol?L^-1，故c（M⁺）+c（MOH）=2c（A^-）；
根据电荷守恒可得：c（H⁺）+c（M⁺）=c（A^-）+c（OH^-），
由c（M⁺）+c（MOH）=0.01mol/L，可得c（M⁺）=0.01mol/L-c（MOH），带入电荷守恒公式可得：c（H⁺）+0.01mol/L-c（MOH）=c（A^-）+c（OH^-），
整理可得：c（MOH）+c（OH^-）=c（H⁺）+0.01mol/L-c（A^-）=10^-10mol/L+0.01mol/L-0.005mol?L^-1≈0.005mol?L^-1，
故答案为：=；0.005．

点评：本题考查了弱电解质的电离、盐类的水解、溶液的稀释、离子浓度的大小比较等知识点，题目难度中等，注意掌握盐的水解原理及其应用方法，能够利用电荷守恒、物料守恒判断溶液中离子浓度大小．