Question

常溫下，將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH，如下表：

實驗編號	HA物質的量濃度(mol·L-1)	NaOH物質的量濃度(mol·L-1)	混合溶液的pH
①	0.1	0.1	pH＝9
②	c	0.2	pH＝7
③	0.2	0.1	pH＜7

 
請回答：
（1）從①組情況分析， HA是強酸還是弱酸       。
（2）②組情況表明，c     0.2 (選填“>”、“<”或 “＝”)。混合液中離子濃度c(A^－) __c(Na^＋)
(選填“>”、“<”或 “＝”)。
（3） 從③組實驗結果分析，說明HA的電離程度______NaA的水解程度 (選填“>”、“<”或 “=”)，該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是               。
（4）①組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH^－)＝              mol·L^－1。
寫出該混合溶液中下列算式的精確結果(不能作近似計算)。
c(Na⁺)－c(A^－)＝      mol·L^－1； c(OH^－)－c(HA)＝       mol·L^－1

Answer 1

（1）HA是弱酸；（1分）
（2）  >（1分）； c(A^－)＝c(Na^＋)（1分）
（3）>（1分）； c(A^－) ＞c(Na^＋) ＞c(H^＋)＞ c(OH^－)（1分）
（4）10 ^-5（1分）;   10 ^-5－10 ^-9（2分）；10 ^-9（2分）

試題分析：（l）根據表中數據可知，當二者恰好反應時，溶液顯堿性。這說明生成的NaA水解，溶液顯堿性，由此可知 HA是弱酸。
（2）HA是弱電解質，如果二者恰好反應，溶液顯示堿性。若要使pH＝7，則加入的HA應該過量，故應該大c＞0.2mol/L。pH＝7，氫離子等于氫氧根濃度，根據電荷守恒c(Na^＋)＋c(H^＋)＝ c(A^－)＋ c(OH^－)，由此c(A^－)＝c(Na^＋)。
（3）根據③的結果可知，反應后HA是過量的，由此混合液是由等物質的量濃度的HA和NaA組成的。溶液顯酸性，說明A^－的水解程度小于HA的電離程度，所以溶液中離子濃度大小關系為c(A^－) ＞c(Na^＋) ＞c(H^＋)＞ c(OH^－)。
（4）強堿弱酸鹽溶液中，弱酸根結合水電離的氫離子，溶液顯示堿性，溶液中的氫氧根就是水電離出來的，所以①組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH^－)＝10^－14÷10^－9＝10^-5mol/L；根據電荷守恒c(Na^＋)＋c(H^＋)＝ c(A^－)＋ c(OH^－)，故c(Na⁺)－c(A^－)＝c(OH^－)－c(H^＋)＝(10^-5－10^-9)mol/L；根據物料守恒可知c(Na⁺)＝c(HA)＋c(A^－)，帶人電荷守恒c(Na^＋)＋c(H^＋)＝ c(A^－)＋ c(OH^－)，得c(OH^－)－c(HA)＝c(H^＋)＝10^-9mol/L。