Question

在25℃下，将a mol?L^-1的CH₃COONa与0.02mol?L^-1的盐酸等体积充分混合，反应后测得溶液pH=7，则：
（1）a

 

0.02（填“＜”、“＞”或“=”）；
（2）c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=

 

mol?L^-1，c（CH₃COOH）=

 

mol?L^-1；
（3）CH₃COOH的电离平衡常数K_a=

 

（用含a的代数式表达）．
（4）反应后溶液中各种离子浓度由大到小顺序是

 

．

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,盐类的水解专题

分析：在25℃下，将a mol?L^-1的CH₃COONa与0.02mol?L^-1的盐酸等体积充分混合，反应后测得溶液pH=7，则c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-），
（1）醋酸根离子水解程度较小，要使混合溶液呈中性，则醋酸钠物质的量比盐酸大；
（2）溶液中存在物料守恒、电荷守恒，根据物料守恒和电荷守恒计算；
（3）醋酸的电离平衡常数Ka=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

；
（4）溶液呈中性，则c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒及醋酸根离子水解程度判断．

解答： 解：在25℃下，将a mol?L^-1的CH₃COONa与0.02mol?L^-1的盐酸等体积充分混合，反应后测得溶液pH=7，则c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-），
（1）醋酸根离子水解程度较小，氯化氢属于强电解质而完全电离，要使混合溶液呈中性，则醋酸钠应该量大，所以a＞0.02，故答案为：＞；
（2）二者等体积混合时，溶液体积增大一倍，则物质浓度降为原来的一半，根据物料守恒得c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=0.5amol/L，溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-），还存在物料守恒c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=c（Na⁺），所以得c（CH₃COOH）=c（Na⁺）-c（CH₃COO^-）=c（Cl^-）=0.01mol/L，
故答案为：0.5a；0.01；
（3）醋酸的电离平衡常数Ka=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

=

10-7．(0.5a-0.01)

0.01

=（5a-0.1）×10^-6，
故答案为：（5a-0.1）×10^-6；
（4）溶液呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），溶液中存在电荷守恒c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-）+c（CH₃COO^-），所以c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）+c（Cl^-），醋酸钠浓度大于盐酸，且醋酸根离子水解程度较小，所以c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-），则离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案为：c（Na⁺）＞c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

点评：本题考查了离子浓度大小比较，离子浓度大小比较常常与盐类水解、弱电解质的电离综合考查，根据盐类水解程度结合电荷守恒解答，难点是（3）题，根据电离平衡常数公式进行解答，注意二者等体积混合时，溶液体积增大一倍导致物质浓度降为原来一半，为易错点．