常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 | HA | NaOH | 混合溶液的pH |
甲 | [HA]=0.2 mol·L-1 | [NaOH]=0.2 mol·L-1 | pH=a |
乙 | [HA]=c1 mol·L-1 | [NaOH]=0.2 mol·L-1 | pH=7 |
丙 | [HA]=0.1 mol·L-1 | [NaOH]=0.1 mol·L-1 | pH=9 |
丁 | pH=2 | pH=12 | pH=b |
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸?________________________________________________
(2)c1________(填“<”、“>”或“=”)0.2 mol·L-1。乙组实验中HA和NaOH溶液混合前,HA溶液中[A-]与NaOH溶液中[Na+]的关系是________(从下面选项中选择填空)。
A.前者大 B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________,其中,[A-]=________ mol·L-1(不能做近似计算,回答准确值,结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中,HA和NaOH溶液混合前[HA]________(填“<”、“>”或“=”)[NaOH],b________(填“<”、“>”或“=”)7。
(1)若a=7,HA是强酸,若a>7,HA是弱酸
(2)> B
(3)[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+] 0.05-1×10-5+1×10-9
(4)> <
(1)甲组中HA与NaOH恰好完全反应生成NaA和H2O,若溶液呈中性,说明A-不水解,HA是强酸,若溶液呈碱性,说明A-水解,HA是弱酸;(2)乙组混合溶液呈中性,而甲溶液可能呈碱性,所以[HA]大于甲中的浓度,但由于HA不完全电离,其中[A-]要远小于NaOH溶液中[Na+];(3)丙组混合溶液呈碱性,[OH-]>[H+],由电荷守恒[Na+]+[H+]=[A-]+[OH-]知[Na+]>[A-],所以离子浓度由大到小的顺序是[Na+]>[A-]>[OH-]>[H+]。[A-]=[Na+]+[H+]-[OH-]=(0.05+1×10-9-1×10-5)mol·L-1。(4)HA的pH=2,则[H+]=10-2mol·L-1,[HA]>10-2mol·L-1,NaOH溶液的pH=12,则[OH-]=10-2mol·L-1,[NaOH]=10-2mol·L-1,二者混合后HA过量,溶液呈酸性,pH<7。