Question

在常溫下向20mL 0.1 mol·L^－1某酸（用HAc表示）溶液中逐滴加入0.1 mol·L^－1 NaOH溶液，用pH計來測定溶液中pH數據如下表，作出pH與NaOH溶液體積關系的曲線如圖所示（忽略溫度變化）。請根據表中數據和滴定曲線回答以下問題：

V(NaOH)mL	0.00	10.00	18.00	19.80	19.98	20.00	20.02	20.20	22.00	40.00
pH	3.0	4.7	5.7	6.7	7.7	8.7	9.7	10.7	11.7	12.5

（1）實驗中的指示劑最好使用___________________________；
（2）當V (NaOH)＝20.00mL時，請寫出溶液中主要存在的兩種平衡狀態的表示式_______________、________________；溶液中離子濃度由大到小的順序是___________________；
（3）a、b、c、d四點對應溶液中水的電離程度由大到小的順序是_________________。
（4）該溫度下，滴定曲線上c點時HAc的電離平衡常數Ka=_______（用含V的代數簡式表示）。

Answer 1

（1）酚酞（1分）
（2）Ac^—＋H₂O  HAc＋OH^—、H₂OH^＋＋OH^－、c(Na^＋)>c(A^－)> c(OH^－) > c(H^＋)（各1分）
（3）c>b>a>d（2分）
（4）（10^—7·V）/（20—V）（2分）

試題分析：（1）由圖像可知，用強堿滴定該酸的時候pH突變范圍為7~11左右，可見該酸為弱酸，生成的鹽為強堿弱酸鹽水解呈堿性，滴定的指示劑應該選用酚酞。
（2）根據1分析所得該酸為一元弱酸，與等體積等濃度的氫氧化鈉混合后，二者恰好完全反應生成鹽溶液，水解呈堿性。所以溶液中存在的平衡有水解平衡和水的電離平衡，分別是Ac^—＋H₂O  HAc＋OH^—、H₂OH^＋＋OH^－ ，離子的濃度大小關系為c(Na^＋)>c(A^－)> c(OH^－) > c(H^＋)。
（3）根據規律，酸堿抑制水的電離，水解鹽促進水的電離，所以根據滴定順序a、b、c三點對應的酸的濃度越來越小，所以對水的電離抑制程度越來越小，而d點為滴定終點之后堿過量的點，堿性較強對水的抑制程度大于a點，所以四點對應的水的電離的程度大小順序為c>b>a>d。
（4）c點時溶液呈中性，c(H^＋)= c(OH^—)=10^-7mol/L、c(Na⁺) =c(Ac^—)=10^-4V，消耗氫氧化鈉的體積為V，根據電離方程式HAc  Ac^—＋H^＋ 可得，酸的電離平衡常數K=" c(H+)" c(Ac-)/ c(HAc)= （10^—7·V）/（20—V）。