Question

【題目】傳統的定量化學實驗受到計量手段的制約而研究范圍狹窄、精確度不高。DIS數字化信息系統（由傳感器、數據采集器和計算機組成）因為可以準確測量溶液的pH等而在中和滴定的研究中應用越來越廣泛深入。

（1）某學習小組利用DIS系統探究強堿和不同酸的中和反應，實驗過程如下：

①分別配制0.1000mol/L的NaOH、HCl、CH3COOH溶液備用。

②用0.1000mol/L的NaOH溶液分別滴定10.00mL0.1000mol/L的HCl和CH3COOH溶液，連接數據采集器和pH傳感器。

③由計算機繪制的滴定曲線如圖一：

兩曲線圖起點不同的原因是_____；兩曲線圖中V1_____V2 （填“＞”、“＝”或“＜”）。

（2）另一個學習小組利用DIS系統測定某醋酸溶液的物質的量濃度，以測量溶液導電能力來判斷滴定終點，實驗步驟如下：

①用_____（填儀器名稱）量取20.00mL醋酸溶液樣品，倒入潔凈干燥錐形瓶中，連接好DIS系統．如果錐形瓶中含有少蒸餾水，是否會影響測量結果_____（填“是”、“否”、“不能確定”）。向錐形瓶中滴加0.1000mol/L的NaOH溶液，計算機屏幕上顯示出溶液導電能力與加入NaOH溶液體積關系的曲線圖（見圖二）。

②醋酸與NaOH溶液反應的離子方程式為___________________________。

③圖中b點時，溶液中各離子濃度大小的關系是_____________________。

④若圖中某一點pH等于8，則c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)的精確值為_____mol/L。

Answer 1

【答案】CH3COOH不完全電離，HCl完全電離，故0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+）比同濃度的HCl溶液中c(H+)小，pH較大 ＞ 酸式滴定管 否 CH3COOH+OH﹣＝CH3COO﹣+H2O c(Na+)＞c(CH3COO﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+) 9.9×10﹣7

【解析】

根據酸堿中和滴定的原理進行分析；根據鹽類水解的規律分析溶液中離子濃度的大小關系；根據溶液中的電荷守恒等分析溶液中的等量關系。

（1）醋酸是弱酸，而鹽酸是強酸，因此，兩曲線圖起點不同的原因是：CH3COOH不完全電離，HCl完全電離，故 0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+)比同濃度的HCl溶液中c(H+)小、pH較大；兩種酸若恰好與堿發生中和反應，消耗的標準液的體積應相等，但當兩者皆反應到pH=7時，由于醋酸鈉水解可使溶液呈堿性，故與鹽酸相比較，需要少加一些標準堿液才能使pH=7，因此，兩曲線圖中V1＞V2 。

（2）①用酸式滴定管量取20.00mL醋酸溶液樣品，倒入潔凈干燥錐形瓶中，連接好DIS系統。如果錐形瓶中含有少蒸餾水，不會影響到醋酸的物質的量，故不會影響測量結果，故填否。

②醋酸與NaOH溶液反應的離子方程式為CH3COOH+OH﹣＝CH3COO﹣+H2O。

③圖中b點時，醋酸與標準堿液恰好完全反應，所得溶液為醋酸鈉溶液，由于醋酸根離子只有很少的一部分發生水解，并且溶液顯弱堿性，水的電離程度很小，故溶液中各離子濃度大小的關系是c(Na+)＞c(CH3COO﹣)＞c(OH﹣)＞c(H+)。

④若圖中某一點pH等于8，c(H+)=110-8mol/L，c(OH﹣)=110-6mol/L，根據電荷守恒可知，c(CH3COO﹣)+ c(OH﹣)= c(Na+)+c(H+)，則c(Na+)﹣c(CH3COO﹣)= c(OH﹣)- c(H+)=110-6mol/L-110-8mol/L=9.9×10﹣7 mol/L。