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专题 08 水溶液中的离子反应与平衡
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1.(2023·浙江省宁波市高三下学期高考模拟)常温下,K (HCOOH)=1.77×10-4,K (HCOOH)=1.75×10-
a1 a2
5,K(NH ·H O)=1.76×10-5,下列说法不正确的是( )
a 3 2
A.浓度均为0.1 mol/L的HCOONa和NH Cl溶液中阳离子的物质的量浓度之和:前者>后者
4
B.用相同浓度的NaOH溶液分别滴定等体积、pH均为3的HCOOH和CHCOOH溶液至终点,消耗
3
NaOH溶液的体积:前者<后者
C.0.2mol/L CH COONa与0.1 mol/L盐酸等体积混合后,溶液中微粒浓度:c(Na+)>c(CHCOO-)>
3 3
c(Cl-)>c(CHCOOH)>c(H+)>c(OH-)
3
D.0.2mol/L HCOONa溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后的溶液中:c(HCOO-)+ c(OH-)=
c(HCOOH)+c(H+)
【答案】D
【解析】A项,由电荷守恒可知c(HCOO-)+ c(OH-)= c(Na+)+c(H+)、c(Cl-)+c(OH-)= c(NH +)+c(H+),由
4
甲酸和一水合氨的电离常数可知,甲酸根的水解程度小于铵根的水解程度,即甲酸钠中氢氧根的浓度小于
氯化铵中氢离子的浓度,因此甲酸钠中氢离子的浓度大于氯化铵中氢氧根的浓度,钠离子与氯离子浓度相
同,因此甲酸钠中阳离子浓度大于氯化铵中阳离子浓度,A正确;B项,由电离平衡常数可知,甲酸的酸
性比乙酸强,pH相同时乙酸的物质的量浓度更高,用相同浓度的氢氧化钠滴定时,消耗氢氧化钠溶液的体
积更多,B正确;C项,醋酸钠与盐酸反应,生成醋酸和氯化钠,因此混合溶液中醋酸钠、醋酸、氯化钠
的物质的量浓度相同,均为0.05mol/L(忽略体积变化),由醋酸的电离常数可知,相同浓度的醋酸电离程度
大于醋酸根的水解程度,溶液呈酸性,因此离子浓度为c(Na+)>c(CHCOO-)>c(Cl-)>c(CHCOOH)>c(H+)
3 3
>c(OH-),C正确;D项,由电荷守恒可得c(HCOO-)+ c(OH-)= c(Na+)+c(H+),由物料守恒可得
c(Na+)=1.5c(HCOO-)+1.5c(HCOOH),由此可得c(OH-)=1.5c(HCOO-)+1.5 c(HCOOH)+c(H+),D错误;故选
D。
2.(2024·河南省普高联盟高三测评)常温下,NH •H O的K 约为10-5。在下列装置中存在不同pH的两
3 2 b
种溶液,溶液中离子不能穿过隔膜,分子可以自由穿过隔膜(如图所示)。已知c (NH •H O)=c
起始 3 2 平衡
(NH •H O)+c(NH )。当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
3 2A.溶液I中c(OH-)=c(H+)+c(NH )
B.溶液I和II中的c (NH •H O)不相等
平衡 3 2
C.溶液II中 为0.1
D.溶液I和II中c (NH •H O):c (NH •H O)=101:110
起始I 3 2 起始II 3 2
【答案】D
【解析】A项,常温下溶液I的pH=7.0,c(OH―)=c(H+),A错误;B项,根据题意,未电离的
NH •H O分子可以通过隔膜,说明溶液I和溶液II中的c (NH •H O)相等,B错误;C项,溶液II的
3 2 平衡 3 2
pH=8,溶液中 mol/L, ,c
平衡
(NH •H O)=0.1 c(NH +),根据c (NH •H O)=c (NH •H O)+c(NH +)=1.1 c( ),则
3 2 4 起始 3 2 平衡 3 2 4
,C错误;D项,根据C的分析,c (NH •H O)= 1.1 c(NH+),同理,溶液I
起始II 3 2 4
的pH=7.0, ,c (NH •H O)= 1.01 c(NH+),溶液I和II中c
起始I 3 2 4
(NH •H O):c (NH •H O)=1.01:1.1=101:110,D正确;故选D。
起始I 3 2 起始II 3 2
3.(2023·四川省成都市高二期末)为探究浓度对醋酸电离程度的影响,用 计测定 时不同浓度醋
酸的 结果如下,下列说法正确的是( )
浓度/ 0.0010 0.010 0.020 0.10 0.203.88 3.38 3.23 2.88 2.83
A.实验过程中可以改用广泛 试纸
B. 溶液稀释过程中,醋酸电离程度及溶液导电性都增大
C. 时,电离常数K(CH COOH)的数量级为10-5
3
D.CHCOOH溶液稀释过程中不可能出现c(H+)>c(OH―)>c(CHCOO-)
3 3
【答案】C
【解析】A项,广泛pH试纸测得溶液的pH为范围值,不是精确值,所以实验过程中不能改用广泛
pH试纸测定不同浓度醋酸的pH,故A错误;B项,0.20mol/L醋酸溶液稀释过程中,溶液中的离子浓度减
小,溶液导电性减弱,故B错误;C项,由表格数据可知,25℃时,0.0010mol/L醋酸溶液pH为3.88,则
电离常数约为 =10—4.76,电离常数的数量积为10—5,故C正确;D项,在极稀的醋酸溶液中,
氢氧根离子浓度大于醋酸根离子浓度,所以醋酸溶液稀释过程中可能出现c(H+)>c(OH―)>c(CHCOO-),
3
故D错误;故选C。
4.(2023·江苏省徐州市高二期末)水的离子积常数随着温度的变化关系如表:
温度/℃ 25 50 75 100
K /×10-14 1.0 5.5 20.0 56.0
W
下列说法正确的是( )
A.纯水中c(H+)的大小与温度无关
B.水的电离度a(50℃)c(H+),则可得到2c(Ca2+)+ c(Na+)
3 3
>c(HCO -)+2c(CO2-)+c(Cl-),A错误;B项,a点溶液中溶质有NaHCO 和CaCl ,水的电离被促进,b点溶
3 3 3 2
液中溶质有NaCl 和HCO,水的电离被抑制,对比之下发现,a→b的过程中,水的电离程度不断减小,
2 3
B错误;C项,根据题干中信息,有白色浑浊生成且全程无气体生成,得出反应的化学方程式:
CaCl +2NaHCO=2NaCl+CaCO ↓+H CO,C错误;D项,b点的混合溶液中,K (H CO)=
2 3 3 2 3 a2 2 3
,则 = ,代入题
中给出的数据c(HCO -):c(Ca2+)= ,即c(HCO -):c(Ca2+)的数量级为10-6,
3 3
D正确;故选D。
11.如图为某实验测得0.1mol·L-1 NaHCO 溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。下列说法
3
不正确的是( )A.ab段,c(H+)随温度升高而增大
B.a点溶液和d点溶液的c(OH-)相同
C.a点时,K > K (H CO)·K (H CO)
w a1 2 3 a2 2 3
D.bc段可能发生反应:2HCO −(aq) CO2-(aq) + CO (g)+HO(l)
3 3 2 2
【答案】B
【解析】A项,ab段,升高温度,0.1mol·L-1 NaHCO 溶液中HCO -的电离平衡HCO - H++CO 2-正
3 3 3 3
向移动,c(H+)随温度升高而增大,故A正确;B项,随着温度升高,K 增大,a点溶液的pH与d点溶液
w
的pH相同,即c(H+)相同,由于d点溶液中的K 大,则a点溶液的c(OH-)比d点溶液的小,故B错误;C
w
项,NaHCO 溶液显碱性,则HCO -的水解程度大于电离程度,即K>K ,即K= >K ,所以a点时,
3 3 h a2 h a2
K > K (H CO)·K (H CO),故C正确;D项,NaHCO 受热易分解,bc段pH迅速增大,c(H+)迅速减小,
w a1 2 3 a2 2 3 3
可能原因是HCO -发生了分解:2HCO −(aq) CO2-(aq) + CO (g)+HO(l),溶液中HCO -浓度减小,
3 3 3 2 2 3
HCO -的电离平衡HCO − H++CO 2-逆向移动,c(H+)迅速减小,故D正确;故选B。
3 3 3
12.(2024·浙江杭州市高三一模)当 25℃时,向 10mL 某浓度新制氯水中滴入0.1 mol∙L−1的 NaOH溶
液,滴定曲线如图所示。已知次氯酸的电离常数为 ,下列说法正确的是( )A.甲到乙发生的离子反应为:Cl+2OH-=Cl-+ClO-+H O
2 2
B.乙到丁的过程中,水的电离程度一直增大
C.丙点溶液中: c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(H+)
D.氯水中存在平衡:Cl(aq)+HO(l) H+(aq)+ Cl-(aq)+HClO (aq)该反应的平衡常数K约为10-5
2 2
【答案】D
【解析】从图中可以看出,用NaOH溶液滴定氯水,滴定过程中有两个突变点,则从甲到乙,主要发
生H+与OH-的反应;从乙到pH=10的点,主要发生HClO与OH-的反应。A项,甲到乙发生的非氧化还原
反应主要为:H++OH-=H O,A错误;B项,甲到丙的过程中,氯气与水反应的产物不断与NaOH发生反应,
2
水的电离程度一直增大;从丙到丁的过程中,溶液中c(NaOH)不断增大,对水电离的抑制作用不断增大,
水的电离程度不断减小,B错误;C项,丙点溶液中, =2.5×10-8,此时c(H+)=10-8mol/L,则
c(ClO-)=2.5c(HClO),c(Cl-)=c(ClO-)+c(HClO),c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),所以c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)>c(H+),
C正确;D项,氯水中存在平衡:Cl(aq)+HO(l) H+(aq)+ Cl-(aq)+HClO (aq),pH=10时,Cl 与
2 2 2
NaOH刚好完全反应,由Cl+2NaOH=NaCl+NaClO+H O,可求出c(Cl )=0.05mol/L,根据起点pH>2,有
2 2 2
c(H+)=c(Cl-)=c(HClO),c(Cl )=0.05-c(H+),其平衡常数 ,数量
2
级比10-5更小,D错误;故选C。
13.(2024·江苏徐州高三期中)燃煤烟气脱硫的方法有多种,方法之一是常温下用氨水将SO 转化为
2
NH HSO ,再氧化成NH HSO 。已知HSO 的电离常数K (H SO )=1.5×10-2,K (H SO )=1.0×10-7 ,
4 3 4 4 2 3 a1 2 3 a2 2 3NH ·H O的电离常数K(NH ·H O)=1.8×10-7。下列说法正确的是
3 2 b 3 2
A.NH HSO 溶液中:c(HSO -)>c(NH +)
4 3 3 4
B.NH HSO 溶液中:c(NH +)+c(H+)= c(OH―)+c(SO 2-)+c(HSO -)
4 3 4 3 3
C.若溶液中 时,溶液的pH=4
D.向NH HSO 溶液中通入空气发生反应的离子方程式:2SO 2-+O =2SO2-
4 3 3 2 4
【答案】C
【解析】A项,NH HSO 溶液中,NH HSO = NH ++HSO -,由于HSO -电离常数K =1.0×10-7,NH +的
4 3 4 3 4 3 3 a2 4
水解常数 <1.0 10-7,则可知HSO -电离程度大于NH +水解程度,且HSO -还存在水解,
3 4 3
则c(HSO -)K (CuS)
sp sp
【答案】A
【解析】A项, , ,K ×K = ,pH=2.1,则
a1 a2
c(SO 2-)= =8.4×10-6.8,c(OH-)=10-11.9,c(SO 2-)>c(OH-),A错误;B项,实验2中逐滴
3 3
加入5mL水,溶液中HSO -的水解平衡正向移动,水解程度不断增大, c(OH-)增大,pH增大,B正确;C
3
项,实验3随着NaOH的加入,先生成HSO -,再生成SO 2-,所以可出现两次突跃,HSO -的电离大于水解,
3 3 3
溶液呈酸性,应选用甲基橙作指示剂,SO 2-水解呈碱性,应选用酚酞作指示剂,C正确;D项,实验4可
3
知,白色沉淀转化为黑色沉淀是MnS转化为CuS,说明K (MnS)>K (CuS),D正确;故选A。
sp sp
15.(2024·浙江省百校高三起点联考)通过传感器测定冰醋酸被水稀释后的电导率及pH,根据变化曲线
图判断下列说法正确的是( )
A.离子总浓度越大,溶液电导率越大
B.b点后,溶液继续稀释,所有离子浓度均减小
C.a点醋酸水溶液未达到电离平衡状态
D.实验曲线说明传感器测量值取决于带电微粒种类、浓度、温度等因素
【答案】D
【解析】冰醋酸本身不电离,不加水时液体不导电,冰醋酸谁稀释的过程中,刚开始醋酸分子不断电
离,离子浓度越来越大,当加水到b点后,以稀释的作用为主,溶液中的醋酸根和氢离子浓度不断减小。
A项,由曲线变化趋势可知,溶液的电导率与溶液中的离子浓度和离子所带电荷、温度等均有关,故A错
误;B项,b点后,溶液继续稀释,醋酸根和氢离子离子浓度均减小,氢氧根浓度增大,故B错误;C项,
加水稀释过程中,a点、b点都达到了平衡状态,故C错误;D项,结合加水过程中的微粒种类、离子浓度、
温度等变化,说明传感器测量值取决于带电微粒种类、浓度、温度等因素,故D正确。故选D。二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
16.(12分)生活中常用到酸和碱,根据所学知识,回答下列问题(以下所有溶液均处于常温下):
(1)现有0.01mol/L的CHCOOH和0.01mol/L的NH ·H O两种溶液。[已知:电离度
3 3 2
, , ]
①NH ·H O的电离方程式为___________。
3 2
②0.01mol/L的CHCOOH的电离度约为___________%。
3
③0.01mol/L的NH ·H O的pH=___________。
3 2
④若上述酸和碱等体积充分混合,混合后所得溶液的pH___________(填“>”、“<”或“=”)7,此
时溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___________。
(2)甲酸钠(HCOONa)属于___________(填“强”或“弱”)电解质,HCOONa溶液呈碱性的原因是
___________(用离子方程式表示)。0.01mol/L的HCOONa溶液中c(CHCOO-)+c(OH-)-
3
c(H+)=c(Na+)=___________mol/L。
【答案】(1)NH ·H O NH ++OH- 4 10.6 = c(CH COOH)= c(NH +)>c(OH-)=c(H+)
3 2 4 3 4
(2)强 HCCO-+H O HCOOH+OH- 0.01
2
【解析】(1)①NH ·H O-的电离方程式为NH ·H O NH ++OH-。②已知:
3 2 3 2 4
则可得 =1.6×10-5,x=4×10-4,电离度
=4%。③
则可得 =1.6×10-5,x=4×10-4,c(OH-)=4×10-4mol/L,所以pH=10.6。
④因为醋酸和氨水的电离常数相同,故等浓度等体积的醋酸和氨水混合后溶液显中性,故 pH=7,根
据电荷守恒可以推知,离子浓度大小为c(CHCOOH)= c(NH +)>c(OH-)=c(H+)。(2)甲酸钠(HCOONa)属于强
3 4
电解质,甲酸根水解显碱性,故HCOONa溶液呈碱性的原因是HCCO-+H O HCOOH+OH-。根据电
2
荷守恒c(CHCOO-)+c(OH-)=c(H+)+ c(Na+),故c(CHCOO-)+c(OH-)-c(H+)=c(Na+)=0.01mol/L。
3 317.(13分)10℃时加热NaHCO 饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
3
温度(℃) 10 20 30 加热煮沸后冷却到50℃
pH 8.3 8.4 8.5 8.8
根据上述数据:甲同学认为,该溶液的 pH升高的原因是HCO -的水解程度增大,故碱性增强,该反
3
应的离子方程式为____________________________。乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO 受热分
3
解,生成了NaCO ,并推断NaCO 的水解程度_______(填“大于”或“小于”)NaHCO 。丙同学认为甲、
2 3 2 3 3
乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则____(填“甲”或“乙”判断正确。试
剂X是_____________(填序号)。
A.Ba(OH) 溶液 B.BaCl 溶液 C.NaOH溶液 D.澄清的石灰水
2 2
(2)将加热后的溶液冷却到 10℃,若溶液的 pH_____(填“高于”、“低于”或“等于”)8.3,则
_____(填“甲”或“乙”)判断正确。
(3)查阅资料,发现NaHCO 的分解温度为150℃,丙断言_____(填“甲”或“乙”)判断是错误的,理
3
由是_____________________________________________________。
【答案】HCO -+H O HCO+OH- 大于
3 2 2 3
(1)乙 B (2)等于 甲
(3)乙 常压下加热NaHCO 的水溶液,溶液的温度达不到150℃
3
【解析】根据上述数据:甲同学认为,该溶液的 pH升高的原因是HCO -的水解程度增大,故碱性增
3
强,该反应的离子方程式为HCO -+H O HCO+OH-。乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO
3 2 2 3 3
受热分解,生成了NaCO ,并推断NaCO 的水解程度大于NaHCO 。(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足
2 3 2 3 3
量的试剂BaCl 溶液,若产生白色沉淀(碳酸钡),则乙判断正确。试剂X是BaCl 溶液。(2)将加热后的溶液
2 2
冷却到10℃,若溶液的pH等于8.3,则甲判断正确。(3)查阅资料,发现NaHCO 的分解温度为150℃,丙
3
断言甲和乙判断是错误的,理由是常压下加热NaHCO 的水溶液,溶液的温度达不到150℃。
3
18.(15分) (2024·江苏南通·高三统考期中)制备锂离子电池的正极材料的前体FePO 的一种流程如下:
4
资料:i.磷灰石的主要成分是Ca (PO )F
5 4 3
ii.Ca(HPO ) 可溶于水,CaSO·2H O微溶于水
2 4 2 4 2
iii.K (FePO )=1.3×10-22
sp 4
(1)酸浸制粗HPO
3 4用HPO 溶液、HSO 溶液浸取磷灰石生成HF、CaSO·2H O和HPO 。
3 4 2 4 4 2 3 4
①加入HPO 溶液、HSO 溶液的顺序为 。
3 4 2 4
②写出该反应的化学方程式: 。
③“酸浸”时能否要浓盐酸代替硫酸? (判断并说明理由)。
(2)纯化制备HPO
3 4
已知纯磷酸(熔点为42℃,沸点261℃),高于100℃时会脱水生成焦磷酸。则由85%的粗磷酸纯化制纯
磷酸的实验操作为 。
(3)制备FePO
4
①已知25℃时HPO 电离平衡常数K =6.9×10-3,K =6.2×10-8,K =4.8×10-13,则NaHPO 水解平衡常
3 4 a1 a2 a3 2 4
数为 (保留2位有效数字)。
②已知:制备FePO 反应原理为Fe (SO )+ 2 NaH PO =2FePO ↓+2Na SO + H SO ,不同pH对磷酸铁沉
4 2 4 3 2 4 4 2 4 2 4
淀的影响如图所示。请补充以酸性FeSO (含少量 )的溶液制备较纯净的FePO 的实验方案:取一定量
4 4
FeSO 溶液, ,固体干燥,得到FePO 。(须使用的试剂: NaOH溶液、1mol·L-1HSO
4 4 2 4
溶液、1mol·L-1 NaH PO 溶液、3%H O 溶液、FePO 溶液)
2 4 2 2 4
【答案】(1)先加入HPO 溶液,再加入HSO 溶液
3 4 2 4
Ca (PO )F+5HSO +2H O=5CaSO·2H O+HF+3H PO
5 4 3 2 4 2 4 2 3 4
氯化钙易溶于水,硫酸钙微溶于水,无法得到CaSO·2H O
4 2
(2)减压蒸馏除水、结晶除杂
(3) 1.61×10-7 加入足量的3%双氧水溶液,充分反应,使FeSO 溶液全部被氧化为Fe (SO ) 溶液,
4 2 4 3
边搅拌边将1 mol·L-1NaHPO 溶液缓慢加入到Fe (SO ) 溶液中,至溶液的pH约为2.5,过滤,洗涤至最后
2 4 2 4 3
一次洗涤液加入BaCl 溶液无沉淀出现
2
【解析】由题给流程可知:磷灰石用磷酸溶液和硫酸溶液分步浸取、过滤制得粗磷酸,粗磷酸经纯化
得到磷酸,向磷酸中加入硫酸亚铁溶液和过氧化氢溶液并调节溶液 pH,充分反应、过滤得到磷酸铁。
(1)①因为Ca(HPO ) 可溶于水,CaSO·2H O微溶于水,磷灰石的主要成分是Ca (PO )F,先加入HPO 溶
2 4 2 4 2 5 4 3 3 4
液转化为可溶于水的Ca(HPO ),再加入HSO 溶液进行反应,故答案为先加入HPO 溶液,再加入HSO
2 4 2 2 4 3 4 2 4溶液;②用HPO 溶液、HSO 溶液浸取磷灰石生成HF、CaSO·2H O和HPO ,反应的化学方程式为
3 4 2 4 4 2 3 4
Ca (PO )F+5HSO +2H O=5CaSO·2H O+HF+3H PO :③“酸浸”时不能用浓盐酸代替硫酸,因为氯化钙
5 4 3 2 4 2 4 2 3 4
易溶于水,硫酸钙微溶于水,无法得到CaSO·2H O;(2)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的
4 2
晶体或晃动时可使此状态失去平衡,过多的溶质就会结晶,因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶种促
进其结晶,由85%的粗磷酸纯化制纯磷酸的实验操作为减压蒸馏除水、结晶除杂;(3)①已知25℃时HPO
3 4
电离平衡常数 K =6.9×10-3,K =6.2×10-8,K =4.8×10-13,NaHPO +H O NaH PO + NaOH,则
a1 a2 a3 2 4 2 2 4
NaHPO 水解平衡常数为 ;②由题意可知,需先将亚铁离子氧化为铁离子,
2 4
再加入磷酸一氢钠调节pH为2.5使沉淀率最高,因此补充实验方案为:加入足量的3%双氧水溶液,充分
反应,使FeSO 溶液全部被氧化为Fe (SO ) 溶液,边搅拌边将1 mol·L-1NaHPO 溶液缓慢加入到Fe (SO )
4 2 4 3 2 4 2 4 3
溶液中,至溶液的pH约为2.5,过滤,洗涤至最后一次洗涤液加入BaCl 溶液无沉淀出现。
2
19.(15分) (2024·江苏泰州·高三泰州中学校考阶段练习)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为
醋酸(用 表示)。 的应用与其电离平衡密切相关。 时, 的K =1.75×10-5=10-4.76。
a2
(1)某小组研究 下 电离平衡的影响因素。
提出假设:稀释 溶液或改变 浓度, 电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均
为 的 和 溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定 ,记录数据。
序
号
Ⅰ 40.00 0 2.86
Ⅱ 4.00 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 4.65
①根据表中信息,数据:a= ,b= 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释 溶液,电离平衡正向移动;结合表中数据,给出判断理由:
。
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大 浓度, 电离平衡 (填“正”或“逆”)向移动。实验结
论:假设成立。(2)小组分析上表数据发现:随着 的增加, 的值逐渐接近 的 。
查阅资料获悉:一定条件下,按 配制的溶液中, 的值等于HAc的K。
a
对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据K =10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度
a2
不够引起,故先准确测定 溶液的浓度再验证。
①移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用 溶液滴定至 ,消
耗体积为 ,则该HAc溶液的浓度为 。
②用上述 溶液和 溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定
pH,结果与资料数据相符。
(3)小组进一步提出:如果只有浓度均约为 的 和NaOH溶液,如何准确测定 的K?
a
小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
移取 溶液,用 溶液滴定至终点,消耗 溶液V
Ⅰ 1
mL
Ⅱ ,测得溶液的pH为4.76
实验总结得到的结果与资料数据相符,方案可行。
【答案】(1) ①3.00 33.00 ②实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的pH
增大值小于1 ③逆
(2)最后半滴NaOH溶液滴入后溶液由无色变为浅红色且30s内不褪色 0.1104
(3)向滴定后的混合液中加入20.00 mL HAc溶液
【解析】(1)①NaAc溶液和HAc溶液的浓度相同,实验Ⅶ的溶液中 ,
,因此 ;由实验Ⅰ可知,溶液最终的体积为40.00 mL,则
;②实验Ⅰ所得溶液的Ph=2.86,实验Ⅱ的溶液中 为实验Ⅰ的 ,稀释过程中,
若电离平衡不移动,则实验Ⅱ所得溶液的 ,但实际溶液的 ,说明稀释过
程中,溶液中n(H+)增大,即电离平衡正向移动;判断理由:实实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的pH增大值小于1;③在醋酸的电离平衡中增大产物的 ,平衡逆向移动;(2)滴定过程中发
生反应: ,醋酸滴定氢氧化钠,酚酞作指示剂,则滴定终点为:最后半滴NaOH
溶液滴入后溶液由无色变为浅红色且30s内不褪色;滴定至终点时, ,
,解得 ;(3)向20.00mL的
HAc溶液中加入VmLNaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当 时,溶液
1
中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此可再向溶液中加入20.00mLHAc溶液,使溶液中n(NaAc)=n(HAc);故答
案为向滴定后的混合液中加入20.00 mL HAc溶液。