Question

【題目】醋酸(CH3COOH)是一種常見的弱酸。

(1)為用實驗證明醋酸是弱電解質，實驗小組同學設計如下幾種方案：

①用pH試紙測出0.1mol/L的醋酸溶液pH：若pH___1(填“>”、“<”或“=”)，則證明醋酸是弱酸；

②先測0.1mol/L醋酸的pH ；量取該溶液5mL用蒸餾水稀釋至500mL，再測其pH，若________________，則證明醋酸是弱電解質；

③分別配制pH相同的醋酸和鹽酸，各取10mL與足量的鋅粒反應(裝置如圖)，測試在不同時間間隔中得到H2的量，即可證明醋酸是弱電解質。下列示意圖(X為醋酸，Y為鹽酸)中，符合該實驗結果的是__________(選填字母)；

但在該實驗中難以實現之處為__________________________________。(舉例)

(2)醋酸和氫氧化鈉反應生成醋酸鈉(CH3COONa)。

①將CH3COONa固體溶于蒸餾水后其溶液顯堿性，其原因是(用離子方程式表示)______________________________；在該溶液中，下列關系式中正確的是________；(選填字母)

A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

B.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)

C.c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)

D.c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)>c(H+)

②醋酸和氫氧化鈉反應后得到溶液中溶質的組成有多種可能：

若得到的溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)，試推斷該溶液中的溶質為_____；

若得到的溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)，則可以推斷該溶液中的溶質可能為____；

③將amol/LCH3COOH稀溶液和bmol/LNaOH稀溶液等體積混合：

若測得溶液中c(OH-)=c(H+)，則a___b；(選填“>”、“<”、“=”、“≤”或“≥”)

若測得溶液中c(OH-)>c(H+)，則a___b；(選填“>”、“<”、“=”、“≤”或“≥”)

Answer 1

【答案】＞ △pH＜2 D 鋅粒和酸的接觸面積相同/配相同pH的溶液 CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- ABC NaOH、CH3COONa CH3COOH、CH3COONa ＞ >、< 或 =

【解析】

(1)①若醋酸是弱酸，在水溶液中不能完全電離，0.1mol/L的醋酸溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L；

②醋酸是弱酸，稀釋前后的pH差小于2；

③剛開始醋酸和鹽酸的pH相等，氫離子濃度相等，因為醋酸在反應過程中還在不斷出氫離子，則醋酸與鋅粒反應的速率更快；之后又因為醋酸是弱酸，其濃度要大于鹽酸的濃度，最終會生成更多的氫氣；

(2) ①CH3COONa固體溶于蒸餾水后會發生水解，導致其溶液顯堿性；CH3COONa溶液中存在電荷守恒：c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，物料守恒：c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)，結合電荷守恒和物料守恒可以得到：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)；

②若c(OH-)>c(CH3COO-)> c(H+)時說明溶液中氫氧化鈉過量；若c(H+)＞c(OH-)時說明溶液中醋酸過量；

③若c(OH-)=c(H+)，溶液顯中性，一定為醋酸和醋酸鈉的混合液；若c(OH-)＞c(H+)，溶液顯堿性，可能為醋酸鈉溶液或醋酸鈉和NaOH的混合液。

(1)①若醋酸是弱酸，在水溶液中不能完全電離，0.1mol/L的醋酸溶液中氫離子濃度小于0.1mol/L，pH＞1；

②取該溶液5ml用蒸餾水稀釋至500毫升，相當于稀釋100倍，如果醋酸是強酸，前后的pH差△pH=2，若兩者的pH差△pH＜2，則可證明醋酸是弱電解質；

③剛開始醋酸和鹽酸的pH相等，氫離子濃度相等，因為醋酸在反應過程中還在不斷出氫離子，則醋酸與鋅粒反應的速率更快；之后又因為醋酸是弱酸，其濃度要大于鹽酸的濃度，最終會生成更多的氫氣，故選D；反應過程中難以實現之處為：鋅粒和酸的接觸面積相同和配相同pH的溶液；

(2) ①CH3COONa固體溶于蒸餾水后會發生水解，導致其溶液顯堿性，離子方程式為：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-；CH3COONa溶液中存在電荷守恒：c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，物料守恒：c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)，結合電荷守恒和物料守恒可以得到：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)；濃度大小：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)；故選ABC；

②若c(OH-)>c(CH3COO-)> c(H+)時說明溶液中氫氧化鈉過量，是氫氧化鈉和醋酸鈉的混合溶液，推斷該溶液中的溶質為：NaOH、CH3COONa；

若c(H+)＞c(OH-)時說明溶液中醋酸過量，是醋酸和醋酸鈉的混合溶液， 可以推斷該溶液中的溶質為：CH3COOH、CH3COONa；

③若c(OH-)=c(H+)，溶液顯中性，一定為醋酸和醋酸鈉的混合液，則a＞b；

若c(OH-)＞c(H+)，溶液為醋酸鈉溶液或醋酸鈉和NaOH的混合液或大量醋酸鈉和少量醋酸的混合液，則a可能大于b，也可能等于b，還可能小于b。