Question

醋酸是中学常用的一种弱酸。
（1）取0.10mol CH₃COOH作导电性实验，测得其导电率随加入的水量变化如图所示：

①开始时导电率为0说明：           。
② 比较a、b点的相关性质（填“＞”、“<”、“=”）：n(H⁺)：a      b；c(CH₃COO^-)：a     b；完全中和时消耗NaOH的物质的量：a     b；
③若b点时，溶液中c(CH₃COOH)=0.10mol/L，c(H⁺)=1.3×10^-3mol/L，则此时c(CH₃COO^-)约为        mol/L；计算b点时醋酸的电离平衡常数，写出计算过程                。
（2）已知：H⁺(aq) + OH^-(aq) = H₂O(l)                 △H₁="-57.3" kJ/mol
CH₃COOH(aq)  H⁺(aq) +CH₃COO^-(aq)  △H₂="+1.3" kJ/mol
写出稀醋酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式：                                                。
（3）室温下，取浓度均为0.10mol/L的醋酸与醋酸钠溶液等体积混合后，测得其pH<6，写出混合溶液中的物料守恒关系式                                 ；并列出其中的离子浓度大小顺序（由大到小）                                  。

Answer 1

（1）①醋酸为共价化合物，只在水溶液中才能电离（2分）；
②<；＞；=（3分，各1分）；
③1.3×10^-3 （1分）；  ="(" 1.3×10^-3)²/0.10 mol/L=1.7×10^-5 mol/L
（2）CH₃COOH(aq)+ OH^-(aq) = H₂O(l) +CH₃COO^-(aq) △H=-56.0kJ/mol  （3分）
（3）c(CH₃COOH)+c(CH₃COO^-)=2c(Na⁺)或c(CH₃COOH)+c(CH₃COO^-)=0.1mol/L；
c(CH₃COO^-)＞c(Na⁺⁾＞c(H⁺)＞c(OH^-) （4分；各2分）

试题分析：（1）①醋酸是共价化合物，液态醋酸中不存在自由移动的离子；
②对于弱电解质溶液而言，溶液越稀越易电离，所以b点醋酸的电离程度大于a点，H⁺的物质的量b点大于a点；尽管氢离子物质的量在增大，但增大的幅度不如溶液体积增大的多，所以离子浓度减小，因此b点醋酸根离子浓度小于a点；无论a还是b点，醋酸的物质的量不变，所以需要氢氧化钠的物质的量相等；
③醋酸电离产生等浓度的CH₃COO^-和H⁺，所以此时c(CH₃COO^-)约为1.3×10^-3 mol/L；b点的平衡常数K= c(CH₃COO^-)·c(H⁺)/ c(CH₃COOH)=（ 1.3×10^-3 mol/L）²/0.10mol/L=1.7×10^-5 mol/L;
(2)将已知2个热化学方程式相加得：CH₃COOH(aq)+ OH^-(aq) = H₂O(l) +CH₃COO^-(aq) △H=-56.0kJ/mol 即为稀醋酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式；
（3）醋酸电离使溶液呈酸性，醋酸钠水解使溶液呈碱性，浓度均为0.10mol/L的醋酸与醋酸钠溶液等体积混合后，测得其pH<6，说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度。则混合液中的物料守恒有：醋酸和醋酸根离子的浓度和是钠离子浓度的2倍，c(CH₃COOH)+c(CH₃COO^-)=2c(Na⁺)；或者混合液中醋酸和醋酸根离子的浓度和是0.10mol/L，c(CH₃COOH)+c(CH₃COO^-)=0.1mol/L；根据以上分析，醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，所以混合液中离子浓度最大的是醋酸根离子，其次是钠离子，再次是氢离子，最小是氢氧根离子，c(CH₃COO^-)＞c(Na⁺)c(H⁺)＞c(OH^-)。