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，請(qǐng)回答：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	HA物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)	NaOH物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH＝a
乙	c	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH＝9

（1）不考慮其它組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，單從甲組情況分析，如何用a (混合溶液的pH)來(lái)說(shuō)明HA是強(qiáng)酸還是弱酸_________________________________________________________。
（2）不考慮其它組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，單從乙組情況分析，C是否一定等于0.2________(選填“是”或“否”)。混合液中離子濃度c(A^－)與 c(Na⁺)的大小關(guān)系是________________________
（3）丙組實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，HA是________酸（選填“強(qiáng)”或“弱”）。該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是________________________________
（4）丁組實(shí)驗(yàn)所得混合溶液中由水電離出的c(OH^－)＝________mol·L^-1。
寫(xiě)出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果(不用做近似計(jì)算)。
c(Na⁺)－c(A^-)＝________mol·L^-1    c(OH^-)－c(HA)＝________mol·L^-1

Answer 1

（1）若a＝7，則HA是強(qiáng)酸；若a＞7, 則HA是弱酸  （2）否；c(A^-)＝c(Na⁺)
（3）弱   c(Na⁺) ＞c(A^-) ＞ c(OH^-) ＞ c(H⁺)     （4）10^-5  10^-5－10^-9  10^-9

解析試題分析：（1）酸和堿的濃度相等，在溶液體積相等的條件下，二者的恰好反應(yīng)。如果酸是強(qiáng)酸，則反應(yīng)后溶液顯中性，則a＝7；如果是弱酸，則反應(yīng)后生成的NaA水解，溶液顯堿性，即a大于7。
（2）反應(yīng)后溶液顯中性，所以如果酸是強(qiáng)酸，則c＝0.2mol/L。如果是弱酸，則生成的鈉鹽水解溶液顯堿性。所以要使溶液顯中性，則酸必須是過(guò)量的，即c＞0.2mol/L。根據(jù)溶液的電荷守恒可知，c(A^－)＋c(OH^-)＝c(H⁺)＋c(Na⁺)，由于溶液顯中性，所以c(A^-)＝c(Na⁺)。
（3）丙組實(shí)驗(yàn)中，酸是過(guò)量的，但反應(yīng)后溶液還是顯堿性的，這說(shuō)明生成的鈉鹽一定發(fā)生水解，所以酸一定是弱酸。根據(jù)溶液的電荷守恒可知，溶液中離子濃度大小順序是c(Na⁺) ＞c(A^-) ＞ c(OH^-) ＞ c(H⁺) 。
（4）丁組實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)后溶液顯堿性，說(shuō)明生成的鹽水解，因此促進(jìn)水的電離，所以混合溶液中由水電離出的c(OH^－)＝10^-5mol·L^-1。根據(jù)電荷守恒c(A^－)＋c(OH^-)＝c(H⁺)＋c(Na⁺)可知， c(Na⁺)－c(A^-)＝c(OH^－)－c(H⁺)＝10^-5mol·L^-1－10^-9mol·L^-1＝（10^-5－10^-9）mol·L^-1；根據(jù)質(zhì)子守恒可知c(OH^－)＝c(H⁺)＋c(HA)，所以 c(OH^-)－c(HA)＝c(H⁺)＝10^-9mol·L^-1。
考點(diǎn)：考查中和反應(yīng)中溶液酸堿性的判斷以及溶液中離子濃度大小比較和計(jì)算等
點(diǎn)評(píng)：在判斷酸堿反應(yīng)后溶液的酸堿性時(shí)，應(yīng)該首先判斷酸或堿的過(guò)量問(wèn)題，只有當(dāng)酸或堿恰好反應(yīng)時(shí)，才能考慮生成的鹽是否水解。其次判斷溶液中離子濃度大小時(shí)，應(yīng)該利用好電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒。