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高中 | 盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用题目答案及解析如下,仅供参考!
选修四
第三章 水溶液中的离子平衡
第三节 盐类的水解
盐溶液微粒间的三大守恒原理的理解及应用
常温下,有关醋酸溶液的叙述中错误的是$(\quad\ \ \ \ )$
$\\rm pH=5.6$的$\\rm CH_{3}COOH$与$\\rm CH_{3}COONa$混合溶液中:$c(\\text{N}{{\\text{a}}^{+}})\\lt c(\\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{3}}}\\text{CO}{{\\text{O}}^{-}})$
","将$\\rm pH=3$的醋酸稀释为$\\rm pH=4$的过程中,$c\\left( \\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{3}}}\\text{COOH} \\right)/c\\left( {{\\text{H}}^{+}} \\right)$比值减小
","浓度均为$\\rm 0.1$ $\\rm mol·L^{-1}$的$\\rm CH_{3}COOH$和$\\rm CH_{3}COONa$溶液等体积混合后:$c(\\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{3}}}\\text{CO}{{\\text{O}}^{-}})+c\\left( \\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{3}}}\\text{COOH} \\right)=2c\\left( \\text{N}{{\\text{a}}^{+}} \\right)$
","$a\\,\\text{mL pH=}3$的醋酸溶液与$b\\,\\text{mL pH=11}$的$\\rm NaOH$溶液恰好完全中和时,$a=b$
"]试题分析:由$\rm pH=5.6$可知,混合溶液显酸性,其中$c\left( {{\text{H}}^{+}} \right)\gt c\left( \text{O}{{\text{H}}^{-}} \right)$,根据电荷守恒原理可知,混合溶液中$c\left( {{\text{H}}^{+}} \right)+c\left( \text{N}{{\text{a}}^{+}} \right)=c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)+c\left( \text{O}{{\text{H}}^{-}} \right)$,因此$c\left( \text{N}{{\text{a}}^{+}} \right)\lt c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)$,故$\rm A$正确;$\text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH}\rightleftharpoons \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}}+\text{ }{{\text{H}}^{+}}$,则${{K}_{\text{a}}}\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)=\text{ }c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)\cdot \text{ }c\left( {{\text{H}}^{+}} \right)/\text{ }c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)$,则稀释过程中电离常数保持不变,且$1/\text{ }{{K}_{\text{a}}}\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)=c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)/c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)\cdot \text{ }c\left( {{\text{H}}^{+}} \right)$也不变,但是稀释后$c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)$减小,则$c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)/c\left( {{\text{H}}^{+}} \right)$增大,故$\rm B$错误;$\text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH}\rightleftharpoons \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}}+\text{ }{{\text{H}}^{+}}$,$\rm CH_{3}COONa=CH_{3}COO$ˉ$\rm +Na^{+}$,$\text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}}+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\rightleftharpoons \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH}+\text{O}{{\text{H}}^{-}}$,则混合溶液中$n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)+n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)=2n\left( \text{N}{{\text{a}}^{+}} \right)$,根据物料守恒原理可知,$c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{CO}{{\text{O}}^{-}} \right)+c\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)=2c\left( \text{N}{{\text{a}}^{+}} \right)$,故$\rm C$正确;若$a=b$,则混合前醋酸溶液的$c\left( {{\text{H}}^{+}} \right)=\text{NaOH}$溶液的$c\left( \text{O}{{\text{H}}^{-}} \right)$,但是电离程度:$\rm CH_{3}COOH$ $\rm \lt NaOH$,则混合前$n\left( \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{COOH} \right)\gt n\left( \text{NaOH} \right)$,因此醋酸一定过量,而不是恰好完全中和,故$\rm D$错误。
故选:$\rm D$
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